
【计】 mean square estimate
all; equal; without exception
direction; power; side; square
estimate; account; appraise; compute; figure; gauge; reckon
【化】 estimation
【经】 assess; assessment; computation; estimate; estimate price; estimates
gauge; reckon; reckoning; take the gauge of
均方估计(Mean Square Estimation)是统计学与信号处理领域中的核心参数估计方法,其核心目标是通过最小化估计值与真实值之间的均方误差(Mean Square Error, MSE)来获得最优估计量。该方法广泛应用于通信系统、机器学习及控制理论等领域。
数学定义
均方误差的数学表达式为:
$$
MSE(hat{theta}) = Eleft[ (hat{theta} - theta) right]
$$
其中,$hat{theta}$为参数$theta$的估计量,$E[cdot]$表示期望运算。最优均方估计量(Minimum Mean Square Error Estimator, MMSE)可通过条件期望公式求解:
$$
hat{theta}_{MMSE} = E[theta mid mathbf{x}]
$$
此处$mathbf{x}$为观测数据。
应用场景
理论对比
相较于最大似然估计(MLE),MMSE估计融入了先验知识,适用于贝叶斯框架;而MLE仅依赖观测数据的频率特性(参考:Hansen, B. E., Econometrics, 2022)。
权威参考文献
均方估计(Mean Squared Estimation,简称MSE)是统计学和信号处理中用于衡量估计量精度的核心指标。它通过数学期望计算估计值与真实值之间的平方误差平均值,综合反映估计量的偏差和方差特性。以下从定义、性质和应用三方面展开解释:
设真实参数为$theta$,其估计量为$hat{theta}$,均方估计公式为: $$ MSE(hat{theta}) = E[ (hat{theta} - theta) ] $$ 展开后可得: $$ MSE = text{Var}(hat{theta}) + [Bias(hat{theta})] $$ 其中$text{Var}(hat{theta})$表示估计量的方差,$Bias(hat{theta}) = E[hat{theta}] - theta$为估计偏差。
需要特别说明,当处理多维参数估计时,均方误差矩阵(MSE Matrix)会扩展为包含各参数间协方差分量的矩阵形式。实际应用中常要求估计量满足一致性,即当样本量趋于无穷时MSE趋近于零。
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