推定 No.19統計検定®2級 対策の練習問題(非公式・オリジナル)

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ある計測器で同じ試料の重さを独立に 3 回測定し、測定値を X1, X2, X3X_1,\ X_2,\ X_3 とする。各 XiX_i は平均 μ\mu、分散 8 の同じ分布に従うとする。μ\mu の推定量として

T=14X1+12X2+14X3T=\frac{1}{4}X_1+\frac{1}{2}X_2+\frac{1}{4}X_3

を考える。TT は μ\mu の不偏推定量である。TT の分散 V(T)V(T) として正しいものを、次の 1〜5 のうちから一つ選べ。

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正解:4

X1, X2, X3X_1,\ X_2,\ X_3 は独立なので、V(aX)=a2V(X)V(aX)=a^2V(X) を用いて

V(T)=(116+14+116)×8=616×8=3.00V(T)=\left(\frac{1}{16}+\frac{1}{4}+\frac{1}{16}\right)\times8=\frac{6}{16}\times8=3.00

なお、標本平均 Xˉ\bar{X} の分散は 8/3≈2.678/3\approx2.67 で、TT より小さい。どちらも不偏推定量だが、Xˉ\bar{X} の方が有効である。

誤答の選択肢について

  • 1 分散 33 の平方根(標準偏差)3\sqrt{3} です。
  • 2 係数を2乗せずに分母の 4 だけを2乗し、(1+2+1)/16×8(1+2+1)/16\times8 としています。
  • 3 標本平均 Xˉ\bar{X} の分散 8/38/3 です。TT は Xˉ\bar{X} とは異なる推定量です。
  • 5 分子の係数だけを2乗し、分母を2乗していません((1+4+1)/4×8(1+4+1)/4\times8)。

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