Question

Difficulty: MediumDüzgün En Güçlü (UMP) Testler

Bir araştırmacı, olasılık yoğunluk fonksiyonu x1x \geq 1 ve θ>0\theta > 0 için,

f(x;θ)=θx(θ+1)f(x; \theta) = \theta x^{-(\theta+1)}

olarak verilen Pareto dağılımına sahip bir kitleden nn hacimli X1,X2,,XnX_1, X_2, \dots, X_n rastgele örneklemini almıştır.

Bu kitleye ait θ\theta parametresi için H0:θθ0H_0: \theta \leq \theta_0 yokluk hipotezi, H1:θ>θ0H_1: \theta > \theta_0 alternatif hipotezine karşı test edilmek istenmektedir.

Buna göre, Karlin-Rubin teoremine dayanarak elde edilecek Düzgün En Güçlü (UMP) testin ret bölgesi aşağıdakilerden hangisidir? (cc, testin anlamlılık düzeyine bağlı bir sabiti göstermektedir.)

  1. A
    i=1nlnXi>c\sum_{i=1}^n \ln X_i > c
  2. B
    i=1nXi<c\sum_{i=1}^n X_i < c
  3. i=1nlnXi<c\sum_{i=1}^n \ln X_i < cAnswer
  4. D
    i=1nXi>c\sum_{i=1}^n X_i > c
  5. E
    Bu hipotez yapısı için Düzgün En Güçlü (UMP) test tanımlanamaz.

Answer

Karlin-Rubin teoremine göre doğru ret bölgesi i=1nlnXi<c\sum_{i=1}^n \ln X_i < c şeklindedir.
Karlin-Rubin teoremine göre UMP testin ret bölgesi, olabilirlik oranını (MLR) monoton yapan yeterli istatistiğin yönü ile alternatif hipotezin yönü kullanılarak belirlenir. Pareto dağılımında olabilirlik oranı, lnXi\sum \ln X_i istatistiğine göre eksi işaretli üsten dolayı monoton azalandır. Azalan bir fonksiyon söz konusu olduğunda ve alternatif hipotez büyük yönlü (>>) olduğunda, test istatistiğinin küçük (<<) değerleri için H0H_0 reddedilir.

Step-by-Step Solution

1
Örneklem için olabilirlik (likelihood) fonksiyonunu oluşturun.
L(θ)=i=1nθXi(θ+1)=θn(i=1nXi)(θ+1)L(\theta) = \prod_{i=1}^n \theta X_i^{-(\theta+1)} = \theta^n \left( \prod_{i=1}^n X_i \right)^{-(\theta+1)}
Monoton Olabilirlik Oranını (MLR) bulmak için öncelikle olabilirlik fonksiyonuna ihtiyaç vardır.
2
θ1>θ0\theta_1 > \theta_0 koşulu altında olabilirlik oranını yazın ve düzenleyin.
L(θ1)L(θ0)=(θ1θ0)n(i=1nXi)(θ1θ0)\frac{L(\theta_1)}{L(\theta_0)} = \left(\frac{\theta_1}{\theta_0}\right)^n \left( \prod_{i=1}^n X_i \right)^{-(\theta_1 - \theta_0)}
Test istatistiğini ve oranın bu istatistiğe göre artan mı azalan mı olduğunu belirlemek için oran hesaplanır.
3
Oran fonksiyonunun monotonluk yönünü belirleyin.
Çarpım ifadesi exp((θ1θ0)lnXi)\exp\left( -(\theta_1 - \theta_0) \sum \ln X_i \right) olarak yazılabilir. θ1>θ0\theta_1 > \theta_0 olduğundan, bu oran lnXi\sum \ln X_i istatistiğine göre kesin olarak monoton azalan bir fonksiyondur.
Karlin-Rubin teoreminde ret bölgesinin yönü, istatistiğin monotonluk yönüne göre tayin edilir.
4
Karlin-Rubin teoremini uygulayarak ret bölgesini tanımlayın.
H1:θ>θ0H_1: \theta > \theta_0 alternatif hipotezi için, MLR fonksiyonu lnXi\sum \ln X_i istatistiğine göre monoton azalan olduğundan, ret bölgesi istatistiğin küçük değerlerinde aranır: i=1nlnXi<c\sum_{i=1}^n \ln X_i < c.
Eğer oran azalan fonksiyonsa, alternatif hipotez yönündeki büyük değişimler istatistiğin küçük değerlerine karşılık gelir.

Key Concept

Monoton Olabilirlik Oranı (MLR) ve Karlin-Rubin Teoremi
Estimated Time:2m 0s
Rate this question