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기모평균과 모분산이 각각 μ, σ2인 모집단으로부터 크기 2인 확률표본… | [사회조사분석사 2급 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[사회조사분석사 2급 필기] 16년 1회차
기모평균과 모분산이 각각 μ, σ2인 모집단으로부터 크기 2인 확률표본 X1, X2를 추출하고 이에 근거하여 모평균 μ를 추정하고자 한다. 모평균 μ의 추정량으로 다음의 두 추정량 θ^1=X1+X22,θ^2=2X1+X23\hat{\theta}_1=\dfrac{X_1+X_2}{2},\quad \hat{\theta}_2=\dfrac{2X_1+X_2}{3}을 고려할 때, 일반적으로 θ^2\hat{\theta}_2보다 θ^1\hat{\theta}_1이 선호되는 이유는?
1
비편향성
2
유효성
3
일치성
4
충분성
해설

두 추정량이 모두 불편추정량인데 하나가 선택되는 근거는 분산이 더 작다는 점, 즉 유효성(효율성)이다.

기댓값을 보면 E(θ^1)=μ+μ2=μE(\hat{\theta}_1)=\dfrac{\mu+\mu}{2}=\mu, E(θ^2)=2μ+μ3=μE(\hat{\theta}_2)=\dfrac{2\mu+\mu}{3}=\mu로 둘 다 불편하므로 비편향성으로는 우열을 가릴 수 없다.

분산은 Var(θ^1)=σ2+σ24=σ22≒0.500σ2Var(\hat{\theta}_1)=\dfrac{\sigma^2+\sigma^2}{4}=\dfrac{\sigma^2}{2}\fallingdotseq 0.500\sigma^2
Var(θ^2)=4σ2+σ29=5σ29≒0.556σ2Var(\hat{\theta}_2)=\dfrac{4\sigma^2+\sigma^2}{9}=\dfrac{5\sigma^2}{9}\fallingdotseq 0.556\sigma^2이어서 표본을 균등가중한 θ^1\hat{\theta}_1의 분산이 더 작다.

  • 일치성은 표본크기가 커질 때의 수렴 성질이므로 표본크기가 2로 고정된 이 비교와는 무관하다.
  • 충분성은 표본이 모수에 관한 정보를 모두 담고 있는지의 문제여서 두 추정량의 분산 비교 기준이 아니다.

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