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数学篇----参数估计之最大似然估计法[概率论]前言1 基本概念2 为什么叫“最大”3 求解过程

前言

    参数估计问题分:点估计、区间估计。

    点估计是适当地选择一个统计量作为未知参数的估计(称为估计量),若已取得一样本,将样本值代入估计量,得到估计量的值,以估计量的值作为未知参数的近似值(称为估计值)。(另一种解释:依据样本估计总体分布中所含的未知参数或未知参数的函数。)

    有很多求点估计的方法:最大似然估计法、矩估计法、最小二乘法、贝叶斯估计法。重点就是最大似然法。

    最大似然估计法的基本思想:若已观察到样本(X1,X2,··· ,Xn)的样本值(x1,x2,...,xn),而取得这一样本值得概率为p(在离散型的情况),或(X1,X2,··· ,Xn)落在这一样本值(x1,x2,...,xn)的邻域内的概率为p(在连续型的情况),而p与未知参数有关,我们就取θ的估计值使概率p取得最大。

    说说区间估计,因为点估计不能反映估计的精度,所有才用。

1 基本概念

似然:可以理解为“可能性”,这样就有“概率”的意思了。

符号

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:θ可能取值的范围。

符号

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:在不致混淆的情况下统称估计量和估计值为估计,记为

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估计量:

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估计值:

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注:(X1,X2,··· ,Xn)是一个样本,(x1,x2,...,xn)是相应的样本值。

概念如下图:

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2 为什么叫“最大”

    费希尔(R.A.Fisher)的想法:固定样本观察值x1,x2,...,xn,在θ取值的可能范围

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内挑选使似然函数L(x1,x2,...,xn;θ)达到最大的参数

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,作为参数θ的估计值。即取

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使:

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    为了使似然函数的结果最大,所选的参数θ一定也要大,记为

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。这个

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被称为最大似然估计(不单单是估计了),其中

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是参数θ的最大似然估计值,

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是参数θ的最大似然估计量。

3 求解过程

    会遇到两类求解:总体X是连续型,总体X是离散型。但是差不多,连续型的求解可以变成离散型的。

    已知条件:总体X属连续型,概率密度 f(x;θ),θ∈

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    设X1,X2,··· ,Xn是来自X的一个样本,则X1,X2,··· ,Xn的联合密度为:

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    设x1,x2, ... ,xn是相应于样本X1,X2,··· ,Xn的一个样本值,则随机点(X1,X2,··· ,Xn)落在点(x1,x2, ... ,xn)的领域内的概率近似地为:

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,其值随θ的取值而变化。

    与离散型的情况一样,我们取θ的估计值

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使概率

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取得最大值,但因子

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不随θ而改变,故只需考虑函数:

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的最大值。这里L(θ)称为样本的似然函数。

    若

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则称

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为θ的最大似然估计值,称

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为θ的最大似然估计量。

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

    到这,确定最大似然估计量的问题就归结为微分学中的求最大值问题。

    若 f(x;θ) 关于θ可微,这时

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可以从下面的方程解得:

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    因为L(θ)与 lnL(θ) 在同一θ处取得极值,因此,θ的最大似然估计θ也可以从下面的方程解得:

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,这个叫对数似然方程。

 (我也不太懂大牛们为什么取对数求解,需要学习。)

附:

其他同学的总结,最大似然估计法的一般步骤:

  • 写出似然函数;
  • 对似然函数取对数,并整理;
  • 求导数;
  • 解似然方程。

参考资料:《概率论与数理统计(第四版)》  浙江大学  盛骤 谢式千 潘承毅 编

内容来自:谷震平的博客,希望尊重版权,尊重原创。

链接:http://blog.csdn.net/guzhenping

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