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置信區(qū)間是什么意思

發(fā)布人:quanminjiance 時間:2024-07-02 來源:工程師 發(fā)布文章
什么是置信區(qū)間

置信區(qū)間是指由樣本統(tǒng)計量所構造的總體參數(shù)的估計區(qū)間。置信區(qū)間是指由樣本統(tǒng)計量所構造的總體參數(shù)的估計區(qū)間。在統(tǒng)計學中,一個概率樣本的置信區(qū)間(Confidence interval)是對這個樣本的某個總體參數(shù)的區(qū)間估計。置信區(qū)間展現(xiàn)的是這個參數(shù)的真實值有一定概率落在測量結果的周圍的程度,其給出的是被測量參數(shù)的測量值的可信程度,即前面所要求的“一個概率”。
那么該如何給出置信區(qū)間和置信度呢?比如對某一個物理量在不變的條件下重復測量n次,假設得到的測量值分別是x1,x2,x3,……xn,從《概率論與數(shù)理統(tǒng)計- 大數(shù)定律》一文中我們可以知道這n個測量值的算術平均值可以作為該物理量的真值的估計,而且誤差很小。這是一種估計的方法。下面我們給出另一種估計方法,即區(qū)間估計法。從《概率論與數(shù)理統(tǒng)計- 中心極限定律》一文中我們還知道,在自然界中,一些現(xiàn)象受到許多相互獨立的隨機因素的影響,如果每個因素所產生的影響都很微小時,總的影響可以看作是服從正態(tài)分布的。當我們在不變的條件下對一個物理量進行測量時,由于外界隨機影響因素(溫度,人為判斷等)干擾都非常小,所以每一次的測量值都遵循正態(tài)分布。所以n次測量值x1,x2,x3,……xn實際上就是來自正態(tài)總體N(μ,σ2)的n個樣本(μ實際上也是物理量的真值)。圖片我們知道樣本值構成的統(tǒng)計量服從一定的分布,這里的圖片同樣也服從正態(tài)分布,圖片也即:圖片如果а = 0.05,也就是置信度為1-а=0.95,則:圖片查標準正態(tài)分布表可得:圖片也即:圖片
圖片
  對于①式,我們可以直觀地理解為:在95%的概率下,圖片與期望值μ的距離在區(qū)間圖片內。由①可以進一步得出:圖片也就是說,如果圖片統(tǒng)計量已知,那么預估的期望值μ在95%的概率下落在以下區(qū)間:圖片具體可以這樣理解,假設重復m次測得圖片(每次測得n個測量值,并計算算術平均值),相應地生成m個如②所示的區(qū)間,那么大約有95%的區(qū)間包含了期望值μ,而大約有5%的區(qū)間沒有包含。綜上所述,我們可以這樣描述,對于任意一個圖片,由它構成的②區(qū)間,包含期望值μ的概率為95%,或者說期望值μ落在這個區(qū)間的可信度(也就是置信度)為95%,這個區(qū)間就是置信區(qū)間。從②所示的區(qū)間,我們還不難看出,當置信度越低,區(qū)間的寬度越小,置信度越高,區(qū)間寬度越大。區(qū)間的寬度越小,說明對真實值估計地越精準,但置信度(可信度)也越小,也就是說把握越小。可靠性檢測實驗找彭工136-9109-3503743360ec-9b61-4c1f-9552-2a8791fe513e.jpg


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