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1、一、矩估计法第二节点估计的求法二、极大似然估计法一.矩估计法理论依据:记总体k阶矩为样本k阶矩为(辛钦大数定律及其推论)则样本k阶矩依概率收敛于总体k阶矩.方法:出待估参数.用样本k阶矩估计总体k阶矩建立含有待估参数的方程,从而解样本X1,X2,…,Xn的前k阶矩记为步骤:设总体的分布函数的形式已知,待估参数为总体的前k阶矩存在.(1)求出总体的前k阶矩,一般是这k个参数的函函数,记为:7-12(3)解此方程组,得k个统计量:称为未知参数1,,k的矩估计量这是含未知参数1,2,,k的k个方程构成的方程组,(2)令7-12代入样本
2、值,得k个数:称为未知参数1,,k的矩估计值例1.设总体X~B(m,p),其中p未知,X1,X2,…,Xn为总体的样本,求p的矩估计量.解:令7-13得总体矩样本矩例2.设总体X的概率密度为解:X1,…,Xn为样本,求参数的矩估计.令得总体矩样本矩例3.设X1,X2,…Xn是取自总体X的一个样本其中θ>0,求θ,μ的矩估计.解:令解得用样本矩估计总体矩由课文本节例1知:不论总体为何分布,总体均值的矩估计量总是总体方差的矩估计量总是例4.设从某灯泡厂某天生产的灯泡中随机抽取10只灯泡,测得其寿命为(单位:小时)1050,1100,108
3、0,1120,1200,1250,1040,1130,1300,1200,试用矩法估计该厂这天生产的灯泡的平均寿命及寿命分布的方差.解:7-14二、极大似然估计法即:在一次试验中,概率最大的事件最有可能发生.引例:有两个外形相同的箱子,各装100个球,一箱中取得的球是白球.问:所取的球来自哪一箱?答:第一箱.中有99个白球1个红球,一箱中有1个白球99个红球。现从两箱中任取一箱,并从箱中任取一球,结果所一般说,若事件A发生的概率与参数有关,取值不同,P(A)也不同。则应记事件A发生的概率为P(A).若一次试验,事件A发生了,可认为此
4、时的值应是在中使P(A)达到最大的那一个。这就是极大似然原理.(极大似然原理)极大似然估计法的理论依据:X1,X2,…Xn是取自总体X的样本,x1,x2,…xn是样本值.则样本的联合分布律为:似然函数:其中为未知待估参数,1.X是离散型总体,其分布律为:记2.X是连续型总体,其概率密度为为其样本的似然函数.则称称为样本的似然函数.似然函数的值的大小实质上反映的是该样本值出现的可能性大小.极大似然估计的方法:对于给定的样本值x1,x2,…,xn,选取使得其似然函数达到最大值。即求使得7-22称为未知参数1,,k的极大似然估计值这样得
5、到的估计值对应的统计量称为未知参数1,,k的极大似然估计量(1)由总体分布和所给样本,求得似然函数步骤:(2)求似然函数的对数函数函数(化积商为和差,而和同时取得最大值)(3)解方程组LLLLLLL7-12(4)得未知参数1,,k的极大似然估计值及其对应的极大似然估计量7-12若待估参数只有一个,则似然函数是一元函数L(θ),此时,只须将上述步骤中求偏导改为求导即可。说明:例5.设总体X服从参数为的泊松分布,求参数λ的极大似然估计量解:的样本,样本观察值为由X服从泊松分布,得X的分布律为为从总体X中随机抽取设似然函数为两边取对数,
6、得=0得对λ求导,并令其为0,所以参数λ的极大似然估计量为:,其中λ>0总体X的样本值,求参数λ的极大似然估计值.例6.设总体X的概率密度为为待估参数,a>0是已知常数,是取自解:两边取对数,得对λ求导,并令其为0,得这就是λ的极大似然估计值.其中θ是未知参数,3,1,3,0,3,1,2,3,是来自总体X的样本观察值,求参数θ的极大似然估计值.例7.设总体X的分布律解:两边取对数,得对θ求导,并令其为0,=0得和因为不合题意,所以θ的极大似然估计值为1.可证明极大似然估计具有下述性质:设θ的函数g=g(θ)是上的实值函数,且有唯一反函数.如果
7、是θ的极大似然估计,则g()也是g(θ)的极大似然估计.关于极大似然估计的两点说明:此性质称为极大似然估计的不变性例8.设X1X2,…,Xn为取自参数为θ的指数分布总体的样本,a>0为一给定实数。求p=P{X8、似然估计值与极大似然估计量.解:由X~U(a,b)知,X的密度函数为似然函数为似然函数只有当a