Question

Difficulty: MediumRao-Blackwell Teoremi

pp başarı olasılığına sahip bir Bernoulli kitlesinden n=2n=2 birimlik bağımsız bir rastgele örneklem (X1,X2X_1, X_2) seçilmiştir. pp parametresini tahmin etmek için T=X1T = X_1 yansız tahmin edicisi kullanılmaktadır. S=X1+X2S = X_1 + X_2 istatistiğinin pp parametresi için yeterli olduğu bilinmektedir.

Rao-Blackwell teoremi uygulanarak elde edilen geliştirilmiş tahmin edici T=E[TS]T^* = E[T|S] için varyans değeri aşağıdakilerden hangisidir?

  1. p(1p)2\frac{p(1-p)}{2}Answer
  2. B
    p(1p)p(1-p)
  3. C
    p(1p)4\frac{p(1-p)}{4}
  4. D
    p2\frac{p}{2}
  5. E
    2p(1p)2p(1-p)

Answer

Geliştirilmiş tahmin edicinin varyansı p(1p)2\frac{p(1-p)}{2} ifadesine eşittir.
Rao-Blackwell teoremi uyarınca T=E[X1X1+X2]T^* = E[X_1 | X_1 + X_2] işlemi yapıldığında elde edilen tahmin edici Xˉ=(X1+X2)/2\bar{X} = (X_1+X_2)/2 olur. Bağımsız Bernoulli değişkenleri için örneklem ortalamasının varyansı Var(Xˉ)=p(1p)nVar(\bar{X}) = \frac{p(1-p)}{n} formülü ile hesaplanır; burada n=2n=2 olduğu için sonuç p(1p)2\frac{p(1-p)}{2} olur.

Step-by-Step Solution

1
Orijinal tahmin edicinin varyansını hesapla
Var(T)=Var(X1)=p(1p)Var(T) = Var(X_1) = p(1-p)
Bernoulli dağılımında varyans p(1p)p(1-p) formülü ile hesaplanır.
2
Rao-Blackwell tahmin edicisini (TT^*) belirle
T=E[X1X1+X2]=X1+X22T^* = E[X_1 | X_1 + X_2] = \frac{X_1 + X_2}{2}
Simetri özelliğinden dolayı, toplam verildiğinde her bir gözlemin beklenen değeri ortalamaya eşit olur.
3
TT^* tahmin edicisinin varyansını hesapla
Var(T)=Var(X1+X22)=14[Var(X1)+Var(X2)]=2p(1p)4=p(1p)2Var(T^*) = Var\left(\frac{X_1 + X_2}{2}\right) = \frac{1}{4} [Var(X_1) + Var(X_2)] = \frac{2p(1-p)}{4} = \frac{p(1-p)}{2}
Bağımsız değişkenlerin toplamının varyansı, varyansların toplamına eşittir ve sabit çarpan dışarı karesi alınarak çıkar.

Key Concept

Rao-Blackwell teoremi, yansız bir tahmin edicinin yeterli bir istatistik üzerine koşullandırılmasıyla varyansın azaltılabileceğini (veya aynı kalacağını) ifade eder.
Rate this question