Question

Difficulty: MediumEtkinlik (Efficiency) ve Göreli Etkinlik

Bir perakende şirketi, müşterilerinin sunulan hizmetten memnuniyet oranını (pp) tahmin etmek istemektedir. Bu amaçla birbirinden bağımsız 44 müşteri rastgele seçilmiş ve memnun olanlar için Xi=1X_i = 1, memnun olmayanlar için Xi=0X_i = 0 (i=1,2,3,4)(i=1, 2, 3, 4) olacak şekilde bir örneklem oluşturulmuştur. XiX_i rastgele değişkenlerinin Bernoulli(p)Bernoulli(p) dağılımına sahip olduğu bilinmektedir.

Bu parametrenin tahmini için aşağıdaki iki yansız tahmin edici önerilmiştir:

T1=X1+X2+X3+X44T_1 = \frac{X_1 + X_2 + X_3 + X_4}{4}
T2=X1+2X2+2X3+X46T_2 = \frac{X_1 + 2X_2 + 2X_3 + X_4}{6}

Buna göre, T1T_1 tahmin edicisinin Cramer-Rao alt sınırına (CRLB) ulaşıp ulaşmadığı (mutlak etkinlik durumu) ile T1T_1'in T2T_2'ye göre göreli etkinliği (RE(T1,T2)=Var(T2)Var(T1))\left( RE(T_1, T_2) = \frac{Var(T_2)}{Var(T_1)} \right) aşağıdakilerin hangisinde sırasıyla doğru verilmiştir?

  1. Mutlak etkindir; 109\frac{10}{9}Answer
  2. B
    Mutlak etkin değildir; 109\frac{10}{9}
  3. C
    Mutlak etkindir; 910\frac{9}{10}
  4. D
    Mutlak etkin değildir; 910\frac{9}{10}
  5. E
    Mutlak etkindir; 23\frac{2}{3}

Answer

T1T_1'in varyansı Cramer-Rao alt sınırına eşit olduğundan mutlak etkindir ve RE(T1,T2)=109RE(T_1, T_2) = \frac{10}{9} olarak hesaplanır.
T1T_1 tahmin edicisinin varyansı p(1p)/4p(1-p)/4 olarak bulunur. n=4n=4 için Bernoulli dağılımının Fisher bilgi miktarı In(p)=4/(p(1p))I_n(p) = 4/(p(1-p))'dir. Cramer-Rao Alt Sınırı (CRLB) ise 1/In(p)=p(1p)/41/I_n(p) = p(1-p)/4 olur. Var(T1)=CRLBVar(T_1) = CRLB olduğundan T1T_1 mutlak etkindir. T2T_2 tahmin edicisinin varyansı ise katsayıların kareleri toplamı yardımıyla (12+22+22+12)/36p(1p)=10/36p(1p)=5p(1p)/18(1^2+2^2+2^2+1^2)/36 \cdot p(1-p) = 10/36 \cdot p(1-p) = 5p(1-p)/18 çıkar. Göreli etkinlik RE(T1,T2)=Var(T2)/Var(T1)=(5/18)/(1/4)=10/9RE(T_1, T_2) = Var(T_2) / Var(T_1) = (5/18) / (1/4) = 10/9 olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
T1T_1 tahmin edicisinin varyansını hesaplama.
Var(T1)=116i=14Var(Xi)=4p(1p)16=p(1p)4Var(T_1) = \frac{1}{16} \sum_{i=1}^4 Var(X_i) = \frac{4p(1-p)}{16} = \frac{p(1-p)}{4}
Göreli etkinlik için ilk tahmin edicinin varyansı gereklidir.
2
T2T_2 tahmin edicisinin varyansını hesaplama.
Var(T2)=12+22+22+1236Var(X)=1+4+4+136p(1p)=1036p(1p)=518p(1p)Var(T_2) = \frac{1^2 + 2^2 + 2^2 + 1^2}{36} Var(X) = \frac{1+4+4+1}{36}p(1-p) = \frac{10}{36}p(1-p) = \frac{5}{18}p(1-p)
Ağırlıklı tahmin edicilerde katsayıların karesi alınarak varyans toplanır.
3
RE(T1,T2)RE(T_1, T_2) göreli etkinlik oranını bulma.
RE(T1,T2)=Var(T2)Var(T1)=5/181/4=5184=2018=109RE(T_1, T_2) = \frac{Var(T_2)}{Var(T_1)} = \frac{5/18}{1/4} = \frac{5}{18} \cdot 4 = \frac{20}{18} = \frac{10}{9}
Göreceli etkinlik, varyansların formüldeki tanıma uygun şekilde oranlanmasıyla elde edilir.
4
Fisher Bilgi Matrisi ve Cramer-Rao Alt Sınırını (CRLB) hesaplama.
In(p)=np(1p)=4p(1p)I_n(p) = \frac{n}{p(1-p)} = \frac{4}{p(1-p)} ve CRLB=1In(p)=p(1p)4CRLB = \frac{1}{I_n(p)} = \frac{p(1-p)}{4}
Mutlak etkinlik durumu, varyansın teorik alt sınıra ulaşıp ulaşmadığı test edilerek tespit edilir.
5
Mutlak etkinlik durumunu kontrol etme.
Var(T1)=p(1p)4=CRLBVar(T_1) = \frac{p(1-p)}{4} = CRLB olduğundan T1T_1 mutlak etkindir.
Yansız bir tahmin edicinin varyansı CRLB'ye eşitse o tahmin edici mutlak etkindir.

Key Concept

Cramer-Rao Alt Sınırı ve Göreli Etkinlik
Rate this question