Punkt- und Intervallschätzungen 03/13
Gegeben seien n Stichprobenwerte, die als Ausprägungen x1, x2, ... ,xn unabhängiger Zufallsvariablen X1, X2, ... ,Xn interpretiert werden. Die Variablen X1, X2, ... ,Xn seien
alle als normalverteilt spezifiziert mit gleichem Erwartungswert µ und gleicher Varianz o². Sowohl µ als auch o² sollen geschätzt werden. Zur Schätzung der beiden genannten Verteilungsparameter können z. B. der Stichprobenmittelwert X und die Stichprobenvarianz S² herangezogen werden. Beide genannten Stichprobenfunktionen leiten sich aus den Zufallsvariablen X1, X2, ... ,Xn ab, wobei S² definiert sei als Summe der quadrierten Mittelwertabweichungen (Xi – X quer)², dividiert durch n. Mit X1, X2, ... ,Xn sind auch Xquer und S² Zufallsgrößen. Welche der folgenden Aussagen sind richtig?
Wähle eine oder mehr der folgenden:
Die Stichprobenfunktion X quer liefert eine unverzerrte Schätzung für den Erwartungswert µ.
Die Varianz der Zufallsvariablen X1, X2, ... ,Xn ist kleiner als die Varianz der Stichprobenfunktion Xquer.
Die Stichprobenfunktion S² liefert eine unverzerrte Schätzung für die Varianz o².
Man kann den Erwartungswert µ der zugrunde gelegten Normalverteilung nicht
nur anhand des Stichprobenmittelwerts schätzen (Punktschätzung), sondern auch
anhand eines Konfidenzintervalls (Intervallschätzung). Letzteres ist ein Intervall, das stets so groß gewählt wird, dass es den unbekannten Parameter µenthält
) Schätzt man µanhand eines Konfidenzintervalls, so hängt der Abstand der Intervallgrenzen, d. h. die Länge des Konfidenzintervalls, davon ab, wie groß der Stichprobenumfang n ist. Je größer n gewählt wird, desto kürzer wird das Konfidenzintervall.