均值平方的无偏正估计量

机器算法验证 意思是 无偏估计器
2022-03-06 07:00:50

的分布中访问 iid 样本,并且我们想要估计μ,σ2μ2

我们如何构建这个数量的无偏、始终为正的估计量?

取样本均值的平方是有偏差的,并且会高估数量,尤其是。如果接近 0 并且很大。μ~2μσ2

这可能是一个微不足道的问题,但我的谷歌技能让我失望,因为estimator of mean-squared只有回报mean-squarred-error estimators


如果它使事情变得更容易,则可以假设基础分布是高斯分布。


解决方案:

  • 可以构建的无偏估计;knrumsey的回答μ2
  • 不可能构建一个无偏的、始终为正的估计,因为当真实均值为 0 时,这些要求是冲突的;温克斯的回答μ2
2个回答

不可能产生一个既无偏又总是对为正的估计量。μ2

如果真实均值为 0,则估计器必须期望返回 0,但不允许输出负数,因此也不允许输出正数,因为它会产生偏差。因此,无论样本如何,该数量的无偏、始终为正的估计量必须始终在均值为 0 时返回正确答案,这似乎是不可能的。

knrumsey 的回答显示了如何纠正样本均方估计量的偏差以获得的无偏估计。μ2

请注意,样本均值也是正态分布的,均值和方差这意味着 X¯μσ2/n

E(X¯2)=E(X¯)2+Var(X¯)=μ2+σ2n

如果您只关心无偏估计,则可以使用样本方差对无偏这一事实。这意味着估计量 对于是无偏的。 σ2

μ2^=X¯2S2n
μ2