正态总体统计量的分布特征

取自正态总体样本均值与样本方差的分布特征

X1,X2,,Xn 是取值正态总体 XN(μ,σ2) 的样本
E(Xi)=μ D(Xi)=σ

XiμσN(0,1)i=1nXiμσN(0,n)

样本均值 X 与样本方差 S2 相互独立

单正态总体

样本均值的分布(已知总体的方差)

样本均值 X 满足:
E(X)=μ D(X)=σ2n

XN(μ,σ2n)XμσnN(0,1)

服从正态分布

样本方差的分布

(n1)S2=i=1n(XiX)2(n1)S2σ2=i=1n(XiXσ)2χ2(n1)

服从卡方分布

样本均值的分布(未知总体的方差)

XμSn=Xμσn1(n1)S2σ2(n1)=N(0,1)χ2(n1)n1t(n1)

服从 t分布

双正态总体

X1,X2,,Xn 是取值正态总体 XN(μ1,σ12) 的样本
样本均值 X 样本方差 SX2
Y1,Y2,,Yn 是取值正态总体 YN(μ2,σ22) 的样本
样本均值 Y 样本方差 SY2

样本均值差的分布

如果 σ12=σ22 两个正态总体的方差相等

XN(μ1,σ2n1)YN(μ2,σ2n2)XYN(μ1μ2,σ2n1+σ2n2)XY(μ1μ2)σ1n1+1n2N(0,1)(n11)SX2σ2+(n21)SY2σ2χ2(n1+n22)XY(μ1μ2)(n11)SX2+(n21)SY2n1+n221n1+1n2=N(0,1)χ2(n1+n22)n1+n22t(n1+n22)

服从 t分布

样本方差之比的分布

SX2/σ12SY2/σ22=(n11)SX2σ12(n11)(n21)SY2σ22(n21)=χ2(n11)(n11)χ2(n21)(n21)F(n11,n21)

服从 F分布