若随机变量X在区间(0,θ)服从均匀分布,X1,X2…Xn是其样本,求:(1)θ的矩估计和极大似然估计. (

2025-04-13 20:41:44
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回答1:

(1)因为总体X在区间[0,θ]上服从均匀分布,因此

E(X)=θ2,

所以θ的矩估计为θ矩=2¯¯¯¯¯X;

又f(xi,θ)=⎧⎨⎩1θ,0≤xi≤θ0,其他,

所以似然函数L(θ)=⎧⎨⎩1θn,0≤xi≤θ0,其他

而dlnL(θ)dθ=−nϑ<0,

所以L(θ)关于θ是减函数.

所以θ的最大似然估计为

θ最大=max(X1,…Xn).

(2)E(θ最大)=E(max(X1,…Xn)),令Y=max(X1,…Xn),则

FY(y)=P(max(X1,…Xn)≤y)=P(X1≤y,…Xn≤y)=FX1(y)…FXn(y)

而当0≤y≤θ,FX1(y)=∫y0f(x1,θ)dx1=yθ,

所以FX1(y)=⎧⎪
⎪⎨⎪
⎪⎩0,y<0yθ,0≤y≤θ1,y>θ,

于是FY(y)=⎧⎪

⎪⎨⎪

⎪⎩0,y<0ynθn,0≤y≤θ1,y>θ,fY(y)=⎧⎨⎩n(yθ)n−11θ,

0≤y≤θ0,其他,

所以,E(θ最大)=E(max(X1,…Xn))

=E(Y)=∫θ0yfY(y)dy=nn+1θ.

扩展资料:

矩估计,即矩估计法,也称“矩法估计”,就是利用样本矩来估计总体中相应的参数。

首先推导涉及感兴趣的参数的总体矩(即所考虑的随机变量的幂的期望值)的方程。

然后取出一个样本并从这个样本估计总体矩。接着使用样本矩取代(未知的)总体矩,解出感兴趣的参数。从而得到那些参数的估计。

矩法估计原理简单、使用方便,使用时可以不知总体的分布,而且具有一定的优良性质(如矩估计为Eξ的一致最小方差无偏估计),因此在实际问题,特别是在教育统计问题中被广泛使用。

但在寻找参数的矩法估计量时,对总体原点矩不存在的分布如柯西分布等不能用,另一方面它只涉及总体的一些数字特征,并未用到总体的分布,因此矩法估计量实际上只集中了总体的部分信息,

这样它在体现总体分布特征上往往性质较差,只有在样本容量n较大时,才能保障它的优良性,因而理论上讲,矩法估计是以大样本为应用对象的。

用样本矩作为相应的总体矩估计来求出估计量的方法.其思想是:如果总体中有 K个未知参数,可以用前 K阶样本矩估计相应的前k阶总体矩,然后利用未知参数与总体矩的函数关系,求出参数的估计量。

参考资料:百度百科-矩估计

回答2:

(1)由于X在区间(0,θ)服从均匀分布,因此EX=

θ
2

EX=
X
,则θ=2
X
,即θ的矩估计为
θ
=2
X

又因为似然函数为
L(x1,x2,…,xn;θ)=θ=
1
θn
n
π
i=1
I(0<Xi≤θ)
,其中I(0<xi≤θ)为示性函数
要使得似然函数达到最大,首先一点是示性函数取值应该为1,其次是
1
θn
应尽可能大
由于
1
θn
是θ的单调减函数,所以θ的取值应尽可能小,但示性函数决定了θ不能小于x(n)
因此,θ的极大似然估计为
θ
x(n)

(2)∵E(2
X
)=
2
n
?(n
θ
2
)=θ
,即2
X
是θ的无偏估计.
E(X(n))=
θ
2
x(n)
,即x(n)不是θ的无偏估计.