Question

Difficulty: HardMomentler Yöntemi (Method of Moments)

Bir makine parçasının aşınma süresi (ay) XX rastgele değişkeni ile modellenmektedir. XX'in olasılık yoğunluk fonksiyonu, θ>0\theta > 0 bilinmeyen bir parametre olmak üzere aşağıdaki gibi verilmiştir:

f(x;θ)={2θ2(θx),0<x<θ0,dig˘er durumlardaf(x; \theta) = \begin{cases} \frac{2}{\theta^2}(\theta - x), & 0 < x < \theta \\ 0, & \text{diğer durumlarda} \end{cases}

Kalite kontrol birimi tarafından rastgele seçilen nn adet parçanın aşınma süreleri X1,X2,,XnX_1, X_2, \dots, X_n örneklemini oluşturmaktadır.

Buna göre, θ\theta parametresi için momentler yöntemi kullanılarak elde edilen tahmin edicinin varyansı aşağıdakilerden hangisidir?

  1. θ22n\frac{\theta^2}{2n}Answer
  2. B
    θ26n\frac{\theta^2}{6n}
  3. C
    θ218n\frac{\theta^2}{18n}
  4. D
    3θ22n\frac{3\theta^2}{2n}
  5. E
    θ23n\frac{\theta^2}{3n}

Answer

θ\theta parametresinin momentler yöntemi tahmin edicisi θ~=3Xˉ\tilde{\theta} = 3\bar{X} olarak bulunur ve bu tahmin edicinin varyansı θ22n\frac{\theta^2}{2n} değerine eşittir.
Momentler yöntemi gereği birinci örneklem momenti Xˉ\bar{X}, teorik birinci moment olan E[X]=θ3E[X] = \frac{\theta}{3} ifadesine eşitlenir. Buradan tahmin edici θ~=3Xˉ\tilde{\theta} = 3\bar{X} olarak bulunur. Bu tahmin edicinin varyansını bulmak için dağılımın kitle varyansı V(X)=E[X2](E[X])2=θ218V(X) = E[X^2] - (E[X])^2 = \frac{\theta^2}{18} hesaplanır. Tahmin edicinin varyansı V(3Xˉ)=9V(Xˉ)=9V(X)nV(3\bar{X}) = 9 V(\bar{X}) = 9 \frac{V(X)}{n} eşitliği kullanılarak θ22n\frac{\theta^2}{2n} olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Birinci kitle momentini (E[X]E[X]) hesaplama
E[X]=0θx2θ2(θx)dx=2θ2[θx22x33]0θ=θ3E[X] = \int_0^\theta x \frac{2}{\theta^2}(\theta - x) dx = \frac{2}{\theta^2} \left[ \frac{\theta x^2}{2} - \frac{x^3}{3} \right]_0^\theta = \frac{\theta}{3}
Momentler yönteminde tahmin ediciyi bulmak için öncelikle teorik kitle momentleri hesaplanmalıdır.
2
Momentler yöntemi tahmin edicisini (θ~\tilde{\theta}) elde etme
Xˉ=θ~3    θ~=3Xˉ\bar{X} = \frac{\tilde{\theta}}{3} \implies \tilde{\theta} = 3\bar{X}
Birinci örneklem momenti (Xˉ\bar{X}) ile birinci kitle momenti (E[X]E[X]) birbirine eşitlenerek parametre yalnız bırakılır.
3
Kitle varyansını (V(X)V(X)) hesaplama
E[X2]=0θx22θ2(θx)dx=θ26E[X^2] = \int_0^\theta x^2 \frac{2}{\theta^2}(\theta - x) dx = \frac{\theta^2}{6} olarak bulunur. Buradan V(X)=θ26(θ3)2=θ218V(X) = \frac{\theta^2}{6} - \left(\frac{\theta}{3}\right)^2 = \frac{\theta^2}{18} elde edilir.
Tahmin edicinin varyansını (V(3Xˉ)V(3\bar{X})) bulabilmek için asıl dağılımın varyansının bilinmesi gerekir.
4
Tahmin edicinin varyansını (V(θ~)V(\tilde{\theta})) hesaplama
V(θ~)=V(3Xˉ)=9V(Xˉ)=9V(X)n=9θ2/18n=θ22nV(\tilde{\theta}) = V(3\bar{X}) = 9V(\bar{X}) = 9 \cdot \frac{V(X)}{n} = 9 \cdot \frac{\theta^2 / 18}{n} = \frac{\theta^2}{2n}
Varyans operatörünün doğrusal dönüşüm özellikleri kullanılarak işlem tamamlanır.

Key Concept

Momentler yöntemi tahmin edicisinin bulunması ve doğrusal bir fonksiyon olan tahmin edicinin varyansının kitle varyansı yardımıyla hesaplanması
Estimated Time:2m 30s
Rate this question