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數學篇----參數估計之最大似然估計法[機率論]前言1 基本概念2 為什麼叫“最大”3 求解過程

前言

    參數估計問題分:點估計、區間估計。

    點估計是适當地選擇一個統計量作為未知參數的估計(稱為估計量),若已取得一樣本,将樣本值代入估計量,得到估計量的值,以估計量的值作為未知參數的近似值(稱為估計值)。(另一種解釋:依據樣本估計總體分布中所含的未知參數或未知參數的函數。)

    有很多求點估計的方法:最大似然估計法、矩估計法、最小二乘法、貝葉斯估計法。重點就是最大似然法。

    最大似然估計法的基本思想:若已觀察到樣本(X1,X2,··· ,Xn)的樣本值(x1,x2,...,xn),而取得這一樣本值得機率為p(在離散型的情況),或(X1,X2,··· ,Xn)落在這一樣本值(x1,x2,...,xn)的鄰域内的機率為p(在連續型的情況),而p與未知參數有關,我們就取θ的估計值使機率p取得最大。

    說說區間估計,因為點估計不能反映估計的精度,所有才用。

1 基本概念

似然:可以了解為“可能性”,這樣就有“機率”的意思了。

符号

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:θ可能取值的範圍。

符号

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:在不緻混淆的情況下統稱估計量和估計值為估計,記為

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估計量:

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估計值:

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注:(X1,X2,··· ,Xn)是一個樣本,(x1,x2,...,xn)是相應的樣本值。

概念如下圖:

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2 為什麼叫“最大”

    費希爾(R.A.Fisher)的想法:固定樣本觀察值x1,x2,...,xn,在θ取值的可能範圍

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内挑選使似然函數L(x1,x2,...,xn;θ)達到最大的參數

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,作為參數θ的估計值。即取

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使:

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    為了使似然函數的結果最大,所選的參數θ一定也要大,記為

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。這個

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被稱為最大似然估計(不單單是估計了),其中

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是參數θ的最大似然估計值,

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是參數θ的最大似然估計量。

3 求解過程

    會遇到兩類求解:總體X是連續型,總體X是離散型。但是差不多,連續型的求解可以變成離散型的。

    已知條件:總體X屬連續型,機率密度 f(x;θ),θ∈

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    設X1,X2,··· ,Xn是來自X的一個樣本,則X1,X2,··· ,Xn的聯合密度為:

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    設x1,x2, ... ,xn是相應于樣本X1,X2,··· ,Xn的一個樣本值,則随機點(X1,X2,··· ,Xn)落在點(x1,x2, ... ,xn)的領域内的機率近似地為:

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,其值随θ的取值而變化。

    與離散型的情況一樣,我們取θ的估計值

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使機率

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取得最大值,但因子

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不随θ而改變,故隻需考慮函數:

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的最大值。這裡L(θ)稱為樣本的似然函數。

    若

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則稱

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為θ的最大似然估計值,稱

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為θ的最大似然估計量。

====================分割性===================================分割性====================================分割性=====================

    到這,确定最大似然估計量的問題就歸結為微分學中的求最大值問題。

    若 f(x;θ) 關于θ可微,這時

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可以從下面的方程解得:

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    因為L(θ)與 lnL(θ) 在同一θ處取得極值,是以,θ的最大似然估計θ也可以從下面的方程解得:

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,這個叫對數似然方程。

 (我也不太懂大牛們為什麼取對數求解,需要學習。)

附:

其他同學的總結,最大似然估計法的一般步驟:

  • 寫出似然函數;
  • 對似然函數取對數,并整理;
  • 求導數;
  • 解似然方程。

參考資料:《機率論與數理統計(第四版)》  浙江大學  盛驟 謝式千 潘承毅 編

内容來自:谷震平的部落格,希望尊重版權,尊重原創。

連結:http://blog.csdn.net/guzhenping

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