趙圣占,馬擎宇
(92941部隊96分隊,葫蘆島125000)
對于昂貴的武器試驗來說,為了縮短試驗周期和降低試驗成本,往往是小子樣的[1][2]。這時均方根統(tǒng)計應(yīng)十分謹慎,不能簡單應(yīng)用貝塞爾公式,而必須進行修正,應(yīng)有一個大于1的修正系數(shù)。本文針對小子樣試驗,均方根估值 S1=兩種情況,進行理論上的推導,得到兩個修正系數(shù)公式,并給出相應(yīng)修正系數(shù)的數(shù)據(jù)表,為小子樣試驗均方根統(tǒng)計的修正提供參考。
小子樣武器試驗時,特別要關(guān)注估值的無偏性[3][5]。盡管的無偏估計值,即有σ2,但S2不是σ無偏估值,而是有偏的。同樣,S1也不是σ無偏估值?,F(xiàn)加以證明,并推導出其無偏估值。
為尋求S1的無偏估值,應(yīng)先考慮其概率密度[4],因為統(tǒng)計值S1的概率密度為:
式中,Kn-1為χ2的n-1個自由度分布密度,且Kn(x)的表達式為:
由此可見,S1不是σ無偏估值,據(jù)此容易導出均方根的無偏估計為:
表1 S1修正系數(shù)的數(shù)據(jù)表
欲求E[S2],不必再用概率密度的方法進行繁瑣推導,可直接利用式(1)和S1與S2的關(guān)系。
因為
將式(1)代入得:
同理,均方根的無偏估計值為:
表2 S2修正系數(shù)的數(shù)據(jù)表
對于小子樣試驗來說,均方根估值不論其分母為n或n-1,均需要用表中β或γ作適當修正,才會取得較好效果。從兩個數(shù)據(jù)表中不難看出:β大于γ,均大于1,且隨著n的不斷增大,β和γ不斷變小,并無限趨近于1,即大子樣情況下不需要修正。從工程物理概念上理解,小子樣情況下,大誤差一般出現(xiàn)幾率較小,故統(tǒng)計的均方根往往比真實值要小些,n越小,越要考慮修正問題。
[1]李明,劉澎.武器裝備發(fā)展系統(tǒng)論證方法與應(yīng)用[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000:12-19.
[2]唐雪梅,張金槐,邵鳳昌,等.武器裝備小子樣試驗分析與評估[M].北京:國防工業(yè)出版社,2001:23-26.
[3]李賢平.概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M].上海:復旦大學出版社,2003:15-18.
[4]汪榮鑫.數(shù)理統(tǒng)計[M].西安:西安交通大學出版社,1986:34-36.
[5]楊榜林,岳全發(fā).軍事裝備試驗學[M].北京:國防工業(yè)出版社,2002:42-47.