Question

Difficulty: MediumHata Kareler Ortalaması (MSE)

Bir finansal analist, bir yatırım fonunun günlük getiri oranlarını incelemektedir. Günlük getirilerin birbirinden bağımsız ve aynı dağılımlı olduğu; beklenen değerinin μ\mu ve varyansının σ2\sigma^2 olduğu varsayılmaktadır. Analist, nn günlük bir rastgele örneklemin ortalamasını (Xˉ\bar{X}) hesaplamış ve μ\mu parametresini tahmin etmek için aşağıdaki tahmin ediciyi önermiştir:

μ~=nn+2Xˉ+mn+2 \tilde{\mu} = \frac{n}{n+2}\bar{X} + \frac{m}{n+2}

Burada mm, analistin önceden belirlediği sabit bir değerdir.
Buna göre, μ~\tilde{\mu} tahmin edicisinin Hata Kareler Ortalaması (MSE) aşağıdakilerden hangisine eşittir?

  1. A
    nσ2(n+2)2\frac{n\sigma^2}{(n+2)^2}
  2. B
    nσ2+m2(n+2)2\frac{n\sigma^2 + m^2}{(n+2)^2}
  3. C
    n2σ2+(m2μ)2(n+2)2\frac{n^2\sigma^2 + (m - 2\mu)^2}{(n+2)^2}
  4. nσ2+(m2μ)2(n+2)2\frac{n\sigma^2 + (m - 2\mu)^2}{(n+2)^2}Answer
  5. E
    nσ2+(m+2μ)2(n+2)2\frac{n\sigma^2 + (m + 2\mu)^2}{(n+2)^2}

Answer

nσ2+(m2μ)2(n+2)2\frac{n\sigma^2 + (m - 2\mu)^2}{(n+2)^2}
Hata Kareler Ortalaması (MSE), bir tahmin edicinin varyansı ile yan miktarının karesinin toplamına eşittir. Tahmin edicinin varyansı hesaplanırken, öncelikle Xˉ\bar{X}'in katsayısı karesi alınarak dışarı çıkarılır ve örneklem ortalamasının varyansı (σ2/n\sigma^2/n) ile çarpılır; bu işlem nσ2/(n+2)2n\sigma^2/(n+2)^2 sonucunu verir. Sabit terimin varyansı sıfırdır. İkinci aşamada, tahmin edicinin beklenen değerinden gerçek parametre (μ\mu) çıkarılarak yan miktarı hesaplanır ve (m2μ)/(n+2)(m-2\mu)/(n+2) değeri bulunur. Bulunan varyans değeri ile yan miktarının karesi toplandığında doğru sonuca ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Tahmin edicinin beklenen değerini hesaplama
E[μ~]=nn+2μ+mn+2E[\tilde{\mu}] = \frac{n}{n+2}\mu + \frac{m}{n+2}
Yan miktarını (bias) bulabilmek için öncelikle tahmin edicinin beklenen değerine ulaşılmalıdır. Beklenen değer operatörünün doğrusal özelliğinden yararlanılır.
2
Tahmin edicinin yan (bias) miktarını bulma
Yan(μ~)=E[μ~]μ=nμ+mn+2μ=nμ+m(n+2)μn+2=m2μn+2Yan(\tilde{\mu}) = E[\tilde{\mu}] - \mu = \frac{n\mu + m}{n+2} - \mu = \frac{n\mu + m - (n+2)\mu}{n+2} = \frac{m - 2\mu}{n+2}
Tahmin edicinin gerçek parametreden sistematik olarak ne kadar saptığını belirlemek için bu fark hesaplanır.
3
Tahmin edicinin varyansını hesaplama
Var(μ~)=(nn+2)2Var(Xˉ)=n2(n+2)2σ2n=nσ2(n+2)2Var(\tilde{\mu}) = \left(\frac{n}{n+2}\right)^2 Var(\bar{X}) = \frac{n^2}{(n+2)^2} \frac{\sigma^2}{n} = \frac{n\sigma^2}{(n+2)^2}
MSE denklemindeki varyans bileşenini elde etmek için hesaplanır. Sabit terimin varyansı sıfırdır ve değişkenin katsayısı varyans dışına karesi alınarak çıkar.
4
Hata Kareler Ortalamasını (MSE) hesaplama
MSE(μ~)=Var(μ~)+[Yan(μ~)]2=nσ2(n+2)2+(m2μn+2)2=nσ2+(m2μ)2(n+2)2MSE(\tilde{\mu}) = Var(\tilde{\mu}) + [Yan(\tilde{\mu})]^2 = \frac{n\sigma^2}{(n+2)^2} + \left(\frac{m - 2\mu}{n+2}\right)^2 = \frac{n\sigma^2 + (m - 2\mu)^2}{(n+2)^2}
MSE, her zaman tahmin edicinin varyansı ile yan miktarının karesinin toplamına eşittir.

Key Concept

Yanlı Tahmin Edicilerde Hata Kareler Ortalaması (MSE)
Estimated Time:2m 0s
Rate this question