Stima puntuale della varianza

sharonilla
Ciao a tutti, ho alcuni problemi con questo esercizio.
Un'azienda panificatrice produce baguettes per un supermercato. Dalla produzione odierna è stato estratto un campione di 100 baguettes, misurando su ciascuna di esse il peso xi ( i =1, …, 100) in grammi e determinando i seguenti risultati: $\sum_{n=1}^N x_i = 15063$ e $\sum_{n=1}^N x_i^2 = 2316552$
Si fornisca una stima puntuale della varianza del peso delle baguettes dell'intera produzione dell'azienda

Dunque io so che per calcolare la varianza la formula da applicare è
Var: 1/n sommatoria (xi - X trattino sopra)^2
X trattino sopra corrisponde alla media, e so come trovarla, ma dopo non riesco comunque ad applicare la formula perché ho la sommatoria degli xi.
Vi ringrazio già da ora anche solo per un consiglio :D

Risposte
hamming_burst
Ciao,
semplice problema algebrico allora :)

Facendoti notare prima che stima puntuale della varianza, con media della popolazione (azienda) incognita, si intende lo stimatore corretto.

Sai che dalla teoria:
$\text{Var}(X) = E[X - E[X]^2] = E[X^2] - E[X]^2$

applichiamo nel nostro caso con stimatore corretto:

\(\displaystyle{\text{S}^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n (x_i - \overline{x})^2 = \left (\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n x_i^2\right) - \overline{x}^2}\)

ora sostituendo con i dati del problema, avrai ciò che cerchi. Se non è chiaro il passaggio fatto nella sommatoria, convinciti calcolandolo a mano, è un semplice passaggio di algebra comune (ne parliamo in caso).

sharonilla
aaaah ok ok capito!
Mi è venuto un dubbio però, per calcolare la media faccio semplicemente la sommatoria di xi/100 vero?

Altra cosa, ieri gironzolando per internet ho trovato anche questa formula, però volevo chiederti se davvero si può applicare, è questa:
$S^2$ = $n$ $\sum_{k=1}^N x_i^2$ $-$ ($\sum_{k=1}^N x_i$)^2 / $n -1$

Grazie in anticipo :D

hamming_burst
"sharongualtieri":
Mi è venuto un dubbio però, per calcolare la media faccio semplicemente la sommatoria di xi/100 vero?

sì.

"sharongualtieri":
Altra cosa, ieri gironzolando per internet ho trovato anche questa formula, però volevo chiederti se davvero si può applicare, è questa:
$S^2 = n \sum_{k=1}^N x_i^2 - (\sum_{k=1}^N x_i)^2 / (n -1)$

Grazie in anticipo :D

ok mi fai notare un errore, mannaggia :?
quello che ti ho scritto è valido per altro contesto, in questo esercizio la formula corretta di scomposizione sta nel notare che \(\sum_{k=1}^N x_i = N*\overline{x}\)

Io in pratica ti ho riportato a memoria e ben mescolato uno stimatore con media della popolazione nota, invece che quello con media del campione, con media della popolazione incognita, è un giro di parole ma tant'è.

La formula corretta è:
\( \displaystyle{\text{S}^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n (x_i - \overline{x})^2 = \frac{1}{n-1} \left ( \left ( \sum_{i=1}^n x_i^2\right ) - n*\overline{x}^2 \right )}\)

La formula che riporti non mi dice molto (non è così, ma dovresti mettere il giusto contesto), noto solo o delle parentesi messe nel modo sbagliato e che il parser del forum interpreta in modo sbagliato oppure hai messo qualche $n$ nel posto sbagliato.

$S^2 = n \sum_{k=1}^N x_i^2 - (\sum_{k=1}^N x_i)^2 / (n -1)$

Prova a sostituire:

la tua: $100*2316552 - {(15063)^2}/(100-1) = 2.29$
quella corretta: $(2316552 - 100*(15063/100)^2)/(100-1) = 480.93$

PS: per le formule matematiche bastano solo due simboli del \$ all'inizio ed alla fine della formula che scrivi non su ogni lettera/segno, sono dei tag come quote, spoiler, bold, ... (prova a fare una citazione del mio messaggio). Una guida la trovi qui.

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