点估计(随机变量分布的统计推断)
置信区间推断
样本空间:随机变量X构成的空间
参数空间:一个随机变量X的概率密度分布是已知的某种函数形式,该函数与未知参数 有关,
可能是Ω 集中的任意值。称
集为参数空间。
概率密度函数可写成如下形式 ,概率密度函数族可表示为
,
集称为参数空间。给定随机变量X,其分布特点服从某种规律性,如正态分布、二项分布,则其概率分布可写成函数形式,通常我们已知某个随机变量可能服从某种分布,这种分布就可以用概率密度函数族中的某一函数表示,而这一函数又与参数
有关。
点估计 point estimate(参数估计,估计参数 ,使得在该函数下,样本出现的可能性最大)
考虑概率密度函数族 ,我们需要该族中的某一个成员来表示随机变量X的概率密度分布,即需要参数θ 的一个点估计。
即 表示这个参数的真值,
表示
的点估计统计量
点估计包括两种方法:极大似然估计和矩估计
极大似然估计:考虑随机样本X1,X2,X3,…Xn, 他们均服从概率密度分布 ,则X1,X2,X3,…Xn的联合概率密度分布为f
似然函数:(是参数的函数,表示样本出现的可能性的大小)
极大似然估计的思想就是要使似然函数尽可能的大
通常有两种处理:
情形一:似然函数有极值,则对似然函数取对数再对θ 求偏导,使偏导数为0
;
情形二:似然函数单调,则 ;通常极大似然估计值为最大、最小次序统计量
最大、最小次序统计量的分布:
性质:
无偏性(unbiased),任一期望等于 的统计量都称作
的无偏估计。即
,极大似然估计不一定是无偏估计,如P263例3。
一致性(consistant),任意依概率收敛到 的统计量称为
的相合估计。
极大似然估计都是相合估计
不变性(invariance),统计量函数的极大似然估计和极大似然估计值的函数相同
(函数不变,可传递)
矩估计:原理:分布函数 依概率收敛到
称为分布的k阶矩,
称为样本的k阶矩。
令 ,k=1,2,3……
取多个k直到能够求解出所有的 参数。
性质:
变换等价:可等价求解
不变性:矩估计同样满足不变性