PhÇn thèng kª to¸n sÏ giíi thiÖu nh÷ng kiÕn thø ¬ b¶n nhÊt vÒ mét sè bµi to¸n quan träng trong thèng kª bµi to¸n í lîng tham sè, bµi to¸n kiÓm ®Þnh gi¶ thuyÕt thèng kª vµ bµi to¸n t¬n[r]
Trang 1Phần 2 Thống kê toán
Thốngkêtoán rađờigắnliềnvớinhu tiễn tựnhiên-xãhộivà sử phát triển lâu đời nhất Nội dung thốngkê toánlà xây dựng phươngpháp thu thập, sắpxếp và xửlý sốliệu thốngkê (số liệuthống kêở đây thểlà những tính định tính những tínhđịnh lượng) Thông qua pháthiện, phảnánh nhữngquy luậtvề mặt lượng hiện tượng, sốthốngkê giúp kiểm tra, đánhgiá hiện tượngtựnhiên, vấnđềkinhtế như vấnđềxãhội.Từđóđưaranhữngquyếtđịnh,
dự báovà định phát triển sự vật,hiệntượng nghiên Phần thống kêtoán sẽ giớithiệu những kiến bảnnhất về một sốbài toánquan trọng trong thốngkêbàitoán lượngthamsố,bàitoánkiểmđịnhgiảthuyếtthốngkêvàbàitoántương quanhồiquy
Trang 2Chương 3
Quátrìnhnghiên thốngkêgồm giaiđoạn:thuthậpsốliệu,xửlýtổnghợpvàphân
dựbáo Trong thuthập sốliệu thườngáp dnghai hình yếu: báo thống kê
địnhkỳvàđiềutrathốngkê.Chươngnàynhằmgiớithiệumộtsốvấn đề quantâmkhibắt
đầu làmmộtbàitoánthốngkê, đólàgiaiđoạnthuthậpvà xửlýsốliệu
3.1 Tổng thể và mẫu
Địnhnghĩa 3.1.1 Toànbộtậphợp phầntửđồngnhấttheomộtdấu hiệunghiên định tính định lượngnào đó gọi là tổngthể nghiên (population) (haytổngthể
thể (sizeofpopulation),thường kíhiệulàN
Vớimỗi tổng thểta không nghiên tiếptổng thể đómà thông qua mộthay nhiều dấu hiệu trưng tổng thể đó, gọi là dấu hiệu nghiên dấu hiệu này thể là định tính định lượng (ta thể gọi là biến địnhtính biến địnhlượng) Chẳng hạn, để nghiên dài bông lúa một giống lúa nào đó thì dấu hiệu nghiên
ở đây mang tính định lượng là dài bông; khi nghiên một loại bệnh mới xuấthiệntrêngia tạiđồngbằng Bộthì tínhmàtaquantâmđếnởđâylà tính mangtínhđịnhtính,xtmỗi thểgia trongtổngthểthì không loạibệnhmà
ta quantâm
3.1.2 Mẫu vàphương pháp mẫu
Định nghĩa 3.1.2 Mộttập hợp thể lấy ra từtổng thể gọi là mẫu(sample)
Sốlượng thểtrongmộtmẫugọilà mẫu(sizeofsample), thườngkíhiệulàn Chú ý rằng mẫu thườngnhỏ hơn rất nhiều so với tổng thể Từ tổng thểđã ta thể lấyranhiều mẫu nhauvới một n.Tập hợptất
Trang 3mẫu thể lấy ra từ tổng thể gọi làkhông gian mẫu (sample Thay vì nghiên tất thể mặttrongtổngthể ta sang nghiên một bộphận tổngthểlàmẫuvì vậymẫuphảiđạidiệnmột quannhất tổngthể.Taquan tâmđến phươngpháp lấymẫusau đây:
a)Lấymẫungẫunhiênkhônghoànlại:Đólàphươngpháplấymẫubằng đánhsố thểtrongtổngthểtừ1đếnN.Rútngẫunhiênlầnlượtn thểđưavàomẫutheomộttrong hai sau
- Mẫu ngẫu nhiên đơn giản: Từ tổng thể N người ta dùng rút thămđơn giản ra n phầntử mẫu theo một bảng số ngẫunhiên nào đó u điểm phươngpháp này là php thu một mẫu tính đại diện php suy rộng kết quả mẫu tổngthể vớimột saisố định điểm phươngpháp này làphải
toànbộdanh tổngthểnghiên mặt phí mẫukhá lớn
-Mẫungẫunhiênhệthống:Làloạimẫungẫunhiênđã đơngiảnhoátrong trongđó phầntửđầutiên một ngẫunhiên, sauđódựatrêndanh đã
đánh số tổng thểđể ra phầntửtiếptheovào mẫutheomộtthủ nàođó
điểm phươngpháp nàylàdễ saisốhệthốngkhidanh tổngthểkhông sắpxếpmột ngẫu nhiênmàlạitheomộttrậttự quannàođó
b)Lấymẫungẫunhiên hoànlại:Đánhsố thểtrongtổngthểtừ1đếnN.Rútngẫu nhiêntừtổngthểra1 thể,ghi tính thểnàyrồitrả thểđóvềtổngthể, tính vừa ghilại làphầntửđầutiên mẫu định phầntửtiếptheo mẫu
làm tươngtựnhưtrên
Từphươngpháplấymẫungẫunhiên hoànlạitathấy suấtđểmỗi thể mặttrong mẫuđềulà 1/N.Mỗi thể thể mặtnhiềulầntrongmẫu.Dễthấy,với n,số lượng mẫutrongtrườnghợplấymẫukhônghoànlạilàA n
N,sốlượng mẫutrongtrường hợplấy hoànlạilà A n N = N n
.KhiN lớnhơnrấtnhiềusovới n thìA n
,khiđó lấymẫuhoànlại vàkhônghoànlại ta kếtquảsai khôngđáng kể
Lấy mẫutheo lớp: Chia tổngthể ra làmk lớp Rồi từ mỗi lớplấy ngẫunhiên ra một
số thểđưa vàomẫu Nếusốlượng thểởlớpthứ ilà N i thìsố thể vào mẫu lớpnàylà n i nênthỏa mãnđiềukiện
n i
n ≈ N i
N d)Lấymẫutheo kì:Trong kiểmtra lượngsảnphẩm nghiệp sảnxuất theodây lấymẫungẫunhiênsẽgặpkhókhănvàtốnkm Phươngpháp lấymẫu theo kỳ tỏ ra hiệu quả trong nền sản xuất nghiệp hiện đại Cứ sau một kỳ gồm T sảnphẩmlấy ramộtsản phẩmđểđưa vàomẫu Đểtránhsự trùnglặp kỳ sản xuất ra sảnphẩm tốt,xấu dây với kỳ lấy mẫu, ta thểthay đổi kỳ
T trong đợtlấymẫu nhauvới mẫuphảiđạidiệnmột quannhất
Trang 4phươngpháplấymẫutrênlà phươngphápphổbiếntrong thuthập dữliệu lấymẫutốt,xấutheonghĩa quanhaykhôngảnhhưởngrất lớnđến đưara kết luận hay khôngvề tính mặttrongtổngthể
Chú ý3.1.3 Từ kết quảtập mẫu ta thể suy ra kết quả tổng thể bởi vậy baogiờ thể phảisailầmnhấtđịnh.Độsai lớnhaybph vàophương pháp xây dựng mẫu và mẫu Độ trongthống kê thường gọi là độ tin (degree of kếtluận, kíhiệulàγ.Nếugọiα làtỉlệsaisót (hay ý nghĩa) kếtluậnthìα = 1 − γ
3.1.3 Mẫu ngẫunhiên
Sauđây, mẫu hiểu là mẫu lặplại và lấy theo phương pháp ngẫu nhiên đơn giản Giảsử trưngbiếnX ởmỗi thểởtổngthểlàmộtbiếnngẫunhiên, gọilà biến ngẫu nhiên hàm phânphối suấtF (x) Tatiến hành mộtphp lấy mẫu ngẫu nhiên n.GọiX i là biếnngẫunhiên giátrị X thểthứ itrongmẫu, ta thấy X i là biếnngẫunhiên phânphối suấtvớiX.Vớimỗimẫu thểX i
sẽ giá trị địnhlàx i.Do lấymẫu lậpnêndãyX 1 , X 2 , , X n là biếnngẫu nhiên lập
Địnhnghĩa3.1.4 Mẫungẫu nhiên(randomsample) n làtậphợp n biếnngẫu nhiên lậpX 1 , X 2 , , X n thànhlậptừ biếnngẫunhiênX và quyluậtphân phối suấtvớiX,kýhiệulàW = (X 1 , X 2 , , X n )
Giảsử X 1 nhận giá trị x 1,X 2 nhận giá trị x 2, X n nhận giá trị x n Tập hợpn giá trị
x 1 , x 2 , , x n tạo thành một giátrị mẫu ngẫu nhiên, hay gọi là mẫu thể, ký hiệu
w = (x 1 , x 2 , , x n )
Ví d3.1.5 Xttổngthểlà tậpsinhviênViệt Nam,biếnngẫu nhiên X là
mỗi sinh viên Xt một mẫu n = 10, gọi X i là sinh viên thứ i
trongmẫu,khiđóW = (X 1 , X 2 , , X 10 )làmộtmẫungẫunhiên hiệnmộtphpthửđối với mẫu ngẫunhiên trên, là tiến hànhđo 10sinh viên vào mẫuta thu mẫu thể x 1 = 1, 50; x 2 = 1, 52; x 3 = 1, 60; x 4 = 1, 65; x 5 = 1, 70; x 6 = 1, 81; x 7 =
1, 63; x 8 = 1, 77; x 9 = 1, 55, x 10 = 1, 58 (đơnvịlàmt), bộsố
(1, 50; 1, 52; 1, 60; 1, 65; 1, 70; 1, 81; 1, 63; 1, 77; 1, 55; 1, 58)
là mộtmẫu thể(haymộtthểhiện) mẫungẫunhiên(X 1 , X 2 , , X 10 )
Chúý3.1.6 Với xâydựngmẫungẫunhiênnhưtrênthì biếnngẫunhiênX 1 , X 2 , , X n
X
Trang 5hàm phânphối suất F (x) mà thamsố trưng bằng tham
số trưng X, là:
3.2.1 Sắp xếp số liệu nghiệm
Đểkhai vàxửlý thôngtin đựngtrongdãysốliệunàyta sắpxếpsố liệu nhằm nhận ra trưng dãy số liệu đó Thông thường ta sắp xếpsố liệu theo thứtự tăngdần Dãysốliệunàyưuđiểmhơndãysốliệubanđầu, ta thểdễdàngnhậnbiếtgiátrị nhỏ nhất và giá trị lớnnhất số liệumẫu, biết biên độ daođộng sốliệu mẫu Với sắpxếpnày tadễdàng nhậnbiết số liệu mặttrongmẫu mộtlần vì
số liệubằng nhau xếp liềnnhau Một số phươngpháp thường dùngđể sắpxếpsố liệunhư sau
a)Phươngphápliệtkê Liệtkêtất phầntử mẫu Chẳnghạn,với mộtmẫu n,ta thểviết x 1 = 2, 5; x 2 = 2, 6; , x n = 3, 0
điểm sắp xếp này là không mô tả mẫu lớn, tính toán tạp, khôngkhoa
b)Phươngphápdùngbảngtầnsốvàbảngtầnsuất.Giảsửtừtổngthể biếnngẫunhiên
X rútramộtmẫungẫunhiên n,trongđógiátrịx 1 xuấthiệnvới tầnsốn 1,giá trị x 2 xuất hiệnvới tần sốn 2 , , giátrị x k xuất hiệnvới tần sốn k, đósau khi x i đã sắp xếptheo trình tự tăng dầngiá trị thể mẫu, ta thể mô tả mẫu thể bằng bảngphânphốitầnsố nghiệmsau
x i x 1 x 2 x i x k
n i n 1 n 2 n i n k
với n 1 + n 2 + + n k = n.Dòngtrênghi giátrị thể mẫutheothứtựtăngdần, dòngdướighitần sốtươngứng.Tầnsốmẫulà số thể tính X = x i trongmẫu Bảng tầnsố tanhiềuthôngtin hơndãysố liệu sắpxếptheothứtự tăngdần Ngoàinhững thôngtin nhưdãy sốliệusắpxếptheothứ tựtăngdần, quabảngtần sốta thể biết
sốliệu nào mặtnhiềunhất, sốliệunào mặtítnhấttrongmẫu
Gọif i = n i
n , (i = 1, , k)làtầnsuất thể tínhx i trongmẫu,ta bảngphân phốitầnsuất nghiệmnhư sau
x i x 1 x 2 x i x k
fi f1 f2 fi fk
Trang 6với f 1 + f 2 + + f k = 1.Ngoài nhữngthôngtin nhưbảng tầnsố mẫu, ta biết
tỷlệphầntrămđónggóp sốliệumẫu
Ví d 3.2.1 Gặt ngẫu nhiên100 điểm trồnglúa một vùng, ta thu số liệu sắpxếpthànhbảngsau:
Năngsuất(tạ/ha) 21 24 25 26 28 32 34
Sốđiểmgặttương ứng 10 20 30 15 10 10 5
Bảngphânphốitầnsuất nghiệm:
f i 0, 1 0, 2 0, 3 0, 15 0, 1 0, 1 0, 05
Nhữngphươngpháptrên ưuđiểmlàmô tả mẫu lớn,nhưng điểm làkhó mô tả mẫuliên Khi mẫulớn và tính địnhlượng tổng thểlà một biếnngẫu nhiênliên thìngườitathườngdùng phươngpháp sau
Phươngphápphânkhoảng Phân sốliệutheolớpvới mộtđộrộngđểthuậntiện phân và xửlýsốliệu.Giảsửx min làgiátrị nhỏnhất,x max làgiátrịlớnnhất
số liệu.Chia khoảng(x min , x max )thànhk khoảng đều nhauvớiđộ rộng mỗikhoảng là
h = x max − x min
Ngườita minh rằngsốkhoảng tốiưutheo k = 1+3, 322 lg n
Ta bảngsau(gọi làbảng ghplớp)
Khoảng x 0 − x 1 x 1 − x 2 x k−1 − x k Tần sốdữliệutrongkhoảng n 1 n 2 n k trongđón i làsố thể tínhX thỏamãnx i−1 6 X 6 x i , i = 1, 2, , n trongmẫu Phươngpháp này ưu điểmlà mô tả mọidữ liệu, khoảng dầy thì
tính toántrênmáytínhthuậnlợi
Víd3.2.2 Tiếnhànhđongẫunhiên100 đàntrồngtrongmộtkhurừngtáisinhsau
10năm, tathu sốliệu sắpxếpthànhbảngsau:
Chiều (m) 3, 5 − 4, 5 4, 5 − 5, 0 5, 0 − 5, 5 5, 5 − 6, 0 6, 0 − 6, 5
Cho mẫu ngẫu nhiên (X1, X2, , Xn) lấy từ biến ngẫu nhiên X hàm phân phối
Trang 7Định nghĩa3.2.3 Hàmphân phối nghiệm mẫu (hayhàm phân phốimẫu) biến ngẫunhiênX,kíhiệulàF n (x),làmộthàmsốtheobiếnsố xvà địnhnhư sau:
F n (x) = m
trongđómlàsốphầntử mẫu trịsốnhỏhơnx (X i < x).Với xâydựnghàmF n (x)
như trên thì rõràng là saukhi lấy mẫu rồithì phân phốinày địnhhoàn toàn Theo (3.3),F n (x)làtầnsuất biếnngẫunhiênX nhậngiá trịnhỏhơnxứngvớin php thử lậpnên định nghĩaF n (x)trong(3.3) tươngđươngvới địnhnghĩaluật phânphốiP n
địnhbởi:
P n (X = X i ) = 1
Như vậy rõ ràng là hàm phânphối mẫu là hàmphân phối suất và khi mẫu tăng vô hạn thìhàm phânphối nghiệm F n (x)tiến dầnđến hàmphânphối suất F (x)
tổng thể Do đó thể dùnghàm phânphối nghiệm mẫuđể biểudiễn một gần
đúngquyluật phânphối suấtF (x) tổng thể
Víd3.2.4 Điềutra độsâubệnhtrên một đồngngô,ngườitakiểmtra ngẫunhiên
Hãylậphàm phânphối nghiệm
Giải:Theo địnhnghĩata hàmphânphốimẫu định là
+Vớix < 0 thìF n (x) = 0; +Với0 < x ≤ 1thìF n (x) = 242
500 = 0, 484; +Với1 ≤ x < 2thìF n (x) = 242 + 185
427
500 = 0, 854; +Vớix ≥ 2thìF n (x) = 1
VậyF n (x) =
0, 484 0 < x ≤ 1;
0, 854 1 ≤ x < 2;
3.2.3 Biểu diễn số liệu bằng biểu đồ
Phươngpháp này thường dùng trongthống kê mô tả Sau khithu thập sốliệu vào mộtmẫuvà sắpxếpsố liệuthànhbảng tầnsố,bảngtần suấthaybảng ghplớp,người ta biểu diễn sốliệu đó bằng biểuđồ để minh họa mậtđộ phân bố hiện tượng ngẫu
Trang 8thống kênhưbiểuđồhìnhtròn, hình biểuđồđường,biểu đồhình thang, sử dng loạibiểuđồnàođểbiểudiễnsốliệu hợpph vào tính trưngmà
tanghiên (biếnđịnhtínhhaybiếnđịnhlượng), ph vàophươngphápsắpxếpsốliệu
a) Biểu đồ tần số Nếu sốliệu sắp xếpphân loại theotần số thì người ta thường dùng loạibiểuđồsauđểbiểudiễn:
-Biểuđồtầnsố hình gồmnhiềuhình nhật,mỗi tínhứngvới một hình nhật, đáy trùng với hoànhbiểu thị tínhtương ứng, tungbiểu thị tần sốvàđộ mỗi hình nhậtthểhiện tầnsố tính
-Biểuđồđườngtầnsốhayđa tầnsốlàđườngnối điểm(x 1 , n 1 ), (x 2 , n 2 ), , (x k , n k )
Ví d 3.2.5 Để nghiên lượng tập sinhviên nămthứ nhất ởmột trường đại ngườitathốngkêđiểm tổngkếttheoxếploạiA, B, C, D 400 sinhviênnămthứnhất ngẫunhiêntừdanh và thu bảngsốliệu sau
Hãy vẽbiểuđồhìnhtròn vàhình biểu diễnkếtquả tập 400 sinhviêntrên
Giải Ta thểtổnghợp sốliệutrongbảngtrêndướidạngbảngthốngkêsauđểthuậntiện
biểudiễn số liệubằngbiểuđồhìnhtròn
Đánhgiá Tầnsố Tần suất Phần trăm tròn
50
100
150
200
250
300
35
260
93
12
f i
x i Hình3.1:Biểuđồtầnsốhình
65%
A C
32%
9%
D
3%
B
Hình3.2:Biểuđồhìnhtròn b)Biểuđồtầnsuất.Nếudữliệusắpxếpphânloạitheotầnsuấthaytỷlệphầntrămthìngười
Trang 9- Biểu đồ hình tròn là biểu đồ gồm nhiều hình quạt, mỗi hình quạt biểu diễn tỷ lệ phần trăm mỗi tínhsovớitoànbộ tínhthu ở mẫu
-Biểuđồđườngtầnsuấthayđa tầnsuấtlàđườngnối điểm(x 1 , n 1
n ), (x 2 ,
n 2
n ), ,
(x k , n k
n ).Gọip i = P (X = x i ),theođịnhnghĩathốngkêvề suấtthì
n i
n → p i khin → ∞,
điềunàynghĩalàkhin lớnthìtungđộ biểuđồđườngtầnsuấtxấpxỉtungđộ biểuđồ
đường suất tìm.Dođóbiểuđồđườngtầnsuấtgiúptahìnhdungdạnghàmmậtđộ biếnngẫunhiênX
Ví d 3.2.6 Hãy vẽ đa tần suất bảng số liệukiểm tra kết quả thi môn toán 20
sinh:
Giải Ta bảngtần suất
f i 0, 1 0, 2 0, 4 0, 25 0, 05
Biểuđồđườngtần suất dạngnhưhình3.3.
0, 1
0, 2
0, 4
0, 6
f i
Hình3.3:Biểuđồ đườngtầnsuất
động quan hailoạibiểuđồtrên sự nhau Biểuđồhìnhtròn dùng
đểbiểuthịmốiquanhệ mỗiloại tínhvớitoànbộ;biểuđồhình dùngđểnhấn mạnhsố lượng sựlàtầnsố mỗi tính trongmẫuthôngquađộ
Hailoạibiểuđồnày dùngđểmô tả số liệu biếnđịnh lượng.Nhiềukhi ngườitaphảitậphợpsốliệu biếnđịnhlượngtrênnhữngnhómđã phânloại tổng thể Chẳnghạn, ngườita thểnghiên thunhậptrung bình ngườidântheo nhóm giới tính,nghề nghiệp theo vùngđịa lý nhautrongmột gia Trong những trường hợpđó, ta thểdùng đồthị hìnhtròn hình để mô tảsố liệuthu thập
Trang 103.3 trưng mẫu ngẫu nhiên
3.3.1 Hàm thống kê
Để nghiên biến ngẫu nhiên X trong tổng thể, nếu rút một mẫu ngẫu nhiên
(X 1 , X 2 , , X n )thì mới một vàikết luậnsơ bộvà rời về X,vì giátrị X i mẫu quy luật phân phối suất với X,song quy luật này lại định hoàntoàn.Nhưngnếutổnghợp biếnngẫunhiênX 1 , X 2 , , X nnàylạithìtheoluậtsốlớn
sẽ lộnhữngquy luậtmới làm sở đểnhận địnhvề biếnngẫu nhiên X trong tổngthể tổnghợpmẫu(X 1 , X 2 , , X n ) hiệndướidạngmộthàmnàođó
ký hiệulàG = f (X 1 , X 2 , , X n ).Vớimẫu thể(x 1 , x 2 , , x n )thìg = f (x 1 , x 2 , , x n )
là giátrị thểmà thốngkêG = f (X 1 , X 2 , , X n )nhậntương ứngvớimẫuđã
Nhưvậy,về thốngkêlàmộthàm biếnngẫunhiên, dođónó làmột biến ngẫunhiêntuân theomột quyluậtphânphối suất nhấtđịnhvà tham số trưngnhưkỳ vọng,phươngsai, thống kê vớiquyluậtphânphối suất
là sởđểsuyrộng thôngtin mẫu dấuhiệunghiên tổngthể
3.3.2 Trung bình mẫu
Giảsửtừtổngthể biếnngẫunhiên X,talậpmộtngẫunhiên(X 1 , X 2 , , X n )
n
Định nghĩa 3.3.1 Một thống kê gọi là một trung bình mẫu (sample mean) nếu nó là trungbình số giá trịmẫu,kí hiệulàX, làX địnhbởiX = 1 n
n
P
i=1
X i
Chú ý3.3.2 (i)Khi hiện mộtphp thửđốivới mẫungẫunhiên, nósẽnhậnmột mẫu thể (x 1 , x 2 , , x n ),dođótrungbìnhmẫu nhậnmột giátrị thể, kíhiệulàx
(ii)Trungbìnhmẫulà mộtthốngkênênnó làmộtbiếnngẫunhiên,do đónó
tham số trưng tương ứng nhưkì vọng toán, phương sai Nếubiến ngẫu nhiên X
kì vọngtoánE(X)và phươngsai V (X)thì
E(X) = E(X); V (X) = V (X)
σ(X)
√
Vậy bất kì biếnngẫu nhiên phân phối theoquy luật nào, trung bình mẫu X kỳ vọng toánbằngkỳvọng toán biếnngẫunhiên phươngsaiV (X) nó nhỏhơn
n lầnsovới phươngsai biếnngẫunhiên nghĩalà giátrị thể X ổnđịnh
X.
Trang 113.3.3 Phương sai mẫu
Địnhnghĩa3.3.3 Phươngsaimẫu(sample kíhiệulàS 2
,làmộtthốngkê định bởi
S 2 = 1 n
n
X
i=1
X i 2 − ( 1
n
n
X
i=1
X i ) 2 = X 2 − (X) 2
Chú ý3.3.4 (i)Hoàn toàntươngtự nhưtrungbình mẫu,khi một mẫu thể thìphương
saimẫusẽ nhậnmộtgiátrị thể, kíhiệulà s 2
(ii)Phươngsaimẫu làmộtthốngkênênnó làmộtbiếnngẫunhiên tham
số trưng định.Nếubiếnngẫunhiên X kìvọngtoánE(X)vàphươngsaiV (X)
thì
E(S 2 ) = n − 1
3.3.4 Phương sai điều mẫu
Định nghĩa 3.3.5 Phương sai điều mẫu (samplestandard kí hiệulà S ′ 2
, là mộtthốngkê địnhbởi
S ′ 2 = 1
n − 1
n
X
i=1
(X i − X) 2 = n
n − 1 S
2
Chúý3.3.6 (i)Phươngsaiđiều mẫuS ′ 2
làmộtthốngkê,khi mẫu thểthìphương
saiđiều mẫu làmộtsố định,kíhiệu s ′ 2
(ii)Cũng giốngnhư phươngsai mẫuS 2 ,phươngsai điều mẫuS ′ 2
làmột biến ngẫunhiênvà nó tính sau:
Từ (3.6) và (3.7) ta thấy với bất kì biến ngẫu nhiên X phân phối theo quy luật nào thì
phươngsaimẫuS 2
kìvọngtoánbằng
n − 1
n lầnphươngsai biếnngẫu nhiên
X, và phương sai điều mẫu S ′ 2
kì vọng toán đúng bằng phương sai biến ngẫu nhiên X.
Định nghĩa 3.3.7 Độ tiêu mẫu (sample error) và độ tiêu điều
mẫu (sample standard error) lần lượt kí hiệu là S và S ′
, tính bởi S = √
S 2 và
S ′ = √
S ′ 2
Khi mẫu thểthìđộ tiêu mẫuvà độ tiêu điều mẫu
s, s′.