透過 MCP 連接 →

輸入計算

數學公式

Show calculation steps (3)
  1. Laplace Estimate

    Laplace Estimate: 點估計計算器

    Laplace (add-one) = (x + 1) / (n + 2)

  2. Jeffreys Estimate

    Jeffreys Estimate: 點估計計算器

    Jeffreys = (x + 0.5) / (n + 1)

  3. Wilson Estimate

    Wilson Estimate: 點估計計算器

    Wilson point with z = 1.96; numerator x + z^2/2, denominator n + z^2

廣告

結果

點估計 (MLE)
0.8
樣本比例 p̂ = x/n
估計式 估計值
MLE (x/n) 0.8
Laplace (x+1)/(n+2) 0.75
Jeffreys (x+0.5)/(n+1) 0.7727
Wilson (z=1.96) 0.7167

什麼是點估計計算器?

所謂「點估計」,就是用單一數值來最佳猜測未知的母體參數,這裡指的是「比例」。當你在 n 次試驗中觀察到 x 次成功時,這個計算器會幫你算出幾種常見的母體比例 p 點估計值。最為人熟知的是最大概似估計(MLE),也就是 \(x/n\);但在樣本數很少、或成功次數落在極端值(0 次或 n 次)時,改用 Laplace、Jeffreys 與 Wilson 等「平滑化」估計式,往往更為穩健。

使用方式

輸入成功次數(x)與試驗總次數(n),計算器會立即顯示原始樣本比例,外加三種修正後的估計值。樣本數大、資料表現正常時,採用 MLE 即可;當 n 偏小,或 x 接近 0 或接近 n 時,建議改用 Laplace 或 Wilson,因為它們不會傳回剛好等於 0 或 1 的結果。

公式解析

MLE:$$\hat{p}_{\text{MLE}} = \frac{\text{Successes }(x)}{\text{Trials }(n)}$$Laplace(加一法):$$\hat{p}_{\text{Laplace}} = \frac{\text{Successes }(x) + 1}{\text{Trials }(n) + 2}$$Jeffreys:$$\hat{p}_{\text{Jeffreys}} = \frac{\text{Successes }(x) + 0.5}{\text{Trials }(n) + 1}$$Wilson 點估計:$$\hat{p}_{\text{Wilson}} = \frac{\text{Successes }(x) + \frac{z^{2}}{2}}{\text{Trials }(n) + z^{2}}, \quad z = 1.96$$這是 Wilson 分數信賴區間的中心點,95% 信賴水準時 \(z = 1.96\)。每一個平滑項都會把估計值溫和地往 0.5 拉,藉此降低小樣本的偏誤與變異。

Advertisement
四種點估計公式作為調整比率的比較
四種估計量分別為成功次數(x)和試驗次數(n)加上不同的校正項。

實例演算

假設 10 次試驗中有 8 次成功。$$\text{MLE} = 8/10 = 0.8$$$$\text{Laplace} = (8+1)/(10+2) = 9/12 = 0.75$$$$\text{Jeffreys} = (8+0.5)/(10+1) = 8.5/11 \approx 0.7727$$Wilson 取 \(z^{2}=3.8416\):$$(8 + 1.9208)/(10 + 3.8416) = 9.9208/13.8416 \approx 0.7168$$可以看到,平滑化後的估計值都把原始的 0.8 往中央方向拉近了一些。

顯示真實比例附近四個估計點的數線
每種方法在 0 到 1 的尺度上對估計值的定位略有不同。

常見問題

我該報告哪一個估計值?一般報告以 MLE(樣本比例)為標準做法。若樣本數少、或遇到罕見事件,Laplace 或 Wilson 會更可靠。

Wilson 為什麼會用到 z?Wilson 點估計是 Wilson 分數信賴區間的中點,而這個區間取決於你所選信賴水準對應的 \(z\) 值(1.96 約對應 95%)。

如果 x = 0 或 x = n 怎麼辦?此時 MLE 會給出 0 或 1,這在現實中往往不合理;而平滑化估計式則會回傳嚴格介於 0 與 1 之間的數值。

最後更新: