So wie sich die konkreten Stichproben unterscheiden, sind auch die arithmetischen Mittel von Stichprobe zu Stichprobe zufallsbedingt unterschiedlich. Sie können als Realisierungen einer neuen Zufallsgröße aufgefaßt werden, die mit
bezeichnet wird und von den Stichprobenvariablen
abhängt.
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Mit wird die Realisierung der j-ten Stichprobenvariablen in der i-ten Stichprobe bezeichnet.
Eine Funktion des Zufallsvektors ist wieder eine Zufallsgröße und heißt Stichprobenfunktion. Die wichtigsten Stichprobenfunktionen sind Mittelwert, Streuung, Median und Spannweite.