Question

Difficulty: Very hardYeterlilik (Sufficiency) ve Neyman Çarpanlara Ayırma Teoremi

X1,X2,…,XnX_1, X_2, \dots, X_n rastgele örneklemi, olasılık yoğunluk fonksiyonu aşağıda verilen dağılımdan çekilmiş bağımsız gözlemlerdir:

f(x;θ)={e−x1−e−θ,0<x<θ0,dig˘er durumlardaf(x; \theta) = \begin{cases} \frac{e^{-x}}{1 - e^{-\theta}}, & 0 < x < \theta \\ 0, & \text{diğer durumlarda} \end{cases}

Burada θ>0\theta > 0 bilinmeyen bir parametredir.

Neyman Çarpanlara Ayırma Teoremi (Neyman Factorization Theorem) dikkate alındığında, θ\theta parametresi için minimal yeterli istatistik (minimal sufficient statistic) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. X(n)X_{(n)}Answer
  2. B
    ∑i=1nXi\sum_{i=1}^{n} X_i
  3. C
    (X(n),∑i=1nXi)\left(X_{(n)}, \sum_{i=1}^{n} X_i\right)
  4. D
    X(1)X_{(1)}
  5. E
    X(n)−X(1)X_{(n)} - X_{(1)}

Answer

Minimal yeterli istatistik en büyük sıra istatistiği olan X(n)X_{(n)}'dir.
Doğru yanıt, en büyük sıra istatistiği olan X(n)X_{(n)} ifadesidir. Neyman Çarpanlara Ayırma Teoremi uygulandığında, olabilirlik fonksiyonu g(T(x),θ)⋅h(x)g(T(x), \theta) \cdot h(x) olarak ayrıştırılır. Burada θ\theta'yı içeren çarpan 1(1−e−θ)nI(x(n)<θ)\frac{1}{(1 - e^{-\theta})^n} I(x_{(n)} < \theta) olup veriye sadece X(n)X_{(n)} üzerinden bağlıdır. Örneklem değerlerinin toplamı olan ∑Xi\sum X_i ise θ\theta parametresini içermeyen h(x)h(x) çarpanında kalarak sadeleşir. Bu sebeple veri indirgemesinde yalnızca X(n)X_{(n)} minimal yeterli istatistiktir.

Step-by-Step Solution

1
Örneklemin ortak olasılık yoğunluk fonksiyonunu (olabilirlik fonksiyonunu) yazmak.
L(θ;x)=∏i=1ne−xi1−e−θI(0<xi<θ)L(\theta; x) = \prod_{i=1}^{n} \frac{e^{-x_i}}{1 - e^{-\theta}} I(0 < x_i < \theta)
Neyman Çarpanlara Ayırma Teoremi'ni uygulayabilmek için öncelikle ortak dağılım fonksiyonunun tüm gözlemler üzerinden çarpım olarak ifade edilmesi gerekir.
2
Olabilirlik fonksiyonundaki çarpım işlemlerini düzenlemek ve gösterge (indicator) fonksiyonlarını sıra istatistikleri cinsinden ifade etmek.
L(θ;x)=e−∑i=1nxi(1−e−θ)nI(x(1)>0)I(x(n)<θ)L(\theta; x) = \frac{e^{-\sum_{i=1}^{n} x_i}}{(1 - e^{-\theta})^n} I(x_{(1)} > 0) I(x_{(n)} < \theta)
0<xi<θ0 < x_i < \theta koşulunun tüm örneklem için aynı anda sağlanması, ancak örneklemin minimumunun 0'dan büyük olması ve maksimumunun θ\theta'dan küçük olması ile mümkündür.
3
Neyman Çarpanlara Ayırma Teoremi'ne göre fonksiyonu g(T(x),θ)g(T(x), \theta) ve h(x)h(x) şeklinde iki parçaya ayırmak.
Fonksiyon g(T(x),θ)=1(1−e−θ)nI(x(n)<θ)g(T(x), \theta) = \frac{1}{(1 - e^{-\theta})^n} I(x_{(n)} < \theta) ve h(x)=e−∑i=1nxiI(x(1)>0)h(x) = e^{-\sum_{i=1}^{n} x_i} I(x_{(1)} > 0) şeklinde ayrıştırılır.
Teoreme göre, bilinmeyen θ\theta parametresini barındıran çarpan g()g() fonksiyonunu oluşturur ve bu fonksiyonun veriye bağımlı olduğu terimler yeterli istatistiği verir.
4
Minimal yeterli istatistiği tanımlamak.
g(T(x),θ)g(T(x), \theta) fonksiyonu veriye sadece X(n)X_{(n)} üzerinden bağlı olduğundan, minimal yeterli istatistik T(X)=X(n)T(X) = X_{(n)} olarak elde edilir.
Veri setindeki diğer tüm bilgiler (örneğin ∑Xi\sum X_i), θ\theta'dan bağımsız olan h(x)h(x) fonksiyonu içinde kalmış ve parametre tahmini için gereksiz hale gelmiştir.

Key Concept

Neyman Çarpanlara Ayırma Teoremi ve Kesilmiş (Truncated) Dağılımlarda Yeterlilik
Rate this question