Question

Difficulty: MediumEn Çok Olabilirlik Yöntemi (Maximum Likelihood Estimation)

Bir sigorta şirketinde, hasar oranlarını modellemek için 0<x<10 < x < 1 aralığında değerler alan X1,X2,…,XnX_1, X_2, \dots, X_n bağımsız ve özdeş dağılımlı (i.i.d.) rastgele değişkenlerinden oluşan bir örneklem seçilmiştir. Kitleye ait olasılık yoğunluk fonksiyonu θ>0\theta > 0 bilinmeyen parametresi için aşağıdaki gibi tanımlanmıştır:

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

Araştırmacılar, risk analizi yaparken parametrenin tersi olan g(θ)=1θg(\theta) = \frac{1}{\theta} değerini tahmin etmek istemektedir.

Buna göre, g(θ)g(\theta) fonksiyonunun en çok olabilirlik tahmin edicisi (MLE) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    −n∑i=1nln⁡(1−Xi)-\frac{n}{\sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)}
  2. B
    1n∑i=1nln⁡(1−Xi)\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)
  3. −1n∑i=1nln⁡(1−Xi)-\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)Answer
  4. D
    Xˉ1−Xˉ\frac{\bar{X}}{1-\bar{X}}
  5. E
    −∑i=1nln⁡(1−Xi)-\sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)

Answer

θ\theta parametresinin en çok olabilirlik tahmin edicisi bulunup değişmezlik (invariance) özelliği uygulandığında, g(θ)=1θg(\theta) = \frac{1}{\theta}'nın tahmin edicisi −1n∑i=1nln⁡(1−Xi)-\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i) olarak elde edilir.
Doğru cevap, log-olabilirlik fonksiyonunun türevi alınıp θ\theta için çözüldükten sonra elde edilen θ^\hat{\theta} tahmin edicisinin, en çok olabilirlik tahmin edicilerinin değişmezlik (invariance) özelliği gereği g(θ)=1/θg(\theta) = 1/\theta fonksiyonunda yerine konmasıyla bulunmuştur. Bu işlem sonucunda tahmin edici −1n∑i=1nln⁡(1−Xi)-\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i) olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Olabilirlik (Likelihood) fonksiyonunu yaz.
L(θ)=∏i=1nθ(1−Xi)θ−1=θn∏i=1n(1−Xi)θ−1L(\theta) = \prod_{i=1}^n \theta (1-X_i)^{\theta-1} = \theta^n \prod_{i=1}^n (1-X_i)^{\theta-1}
En çok olabilirlik yönteminde ilk adım, örneklemin ortak olasılık yoğunluk fonksiyonunu parametrenin bir fonksiyonu olarak ifade etmektir.
2
Log-olabilirlik fonksiyonunu elde et.
ln⁡L(θ)=nln⁡θ+(θ−1)∑i=1nln⁡(1−Xi)\ln L(\theta) = n \ln \theta + (\theta-1) \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)
Çarpım formundaki olabilirlik fonksiyonunun türevini almayı kolaylaştırmak için doğal logaritması alınır.
3
Log-olabilirlik fonksiyonunun θ\theta'ya göre türevini al ve sıfıra eşitle.
∂ln⁡L(θ)∂θ=nθ+∑i=1nln⁡(1−Xi)=0\frac{\partial \ln L(\theta)}{\partial \theta} = \frac{n}{\theta} + \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i) = 0
Fonksiyonu maksimum yapan θ\theta değerini bulmak için birinci türev sıfıra eşitlenir.
4
Denklemi çözerek θ\theta'nın en çok olabilirlik tahmin edicisini (MLE) bul.
θ^=−n∑i=1nln⁡(1−Xi)\hat{\theta} = -\frac{n}{\sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)}
Türevden elde edilen denklem θ^\hat{\theta} için çözülür.
5
Değişmezlik (invariance) özelliğini kullanarak g(θ)=1/θg(\theta) = 1/\theta için tahmini elde et.
g(θ)^=1θ^=−1n∑i=1nln⁡(1−Xi)\widehat{g(\theta)} = \frac{1}{\hat{\theta}} = -\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \ln(1-X_i)
MLE'nin değişmezlik özelliğine göre, parametrenin bir fonksiyonunun MLE'si, o fonksiyonun içine parametrenin MLE'sinin yazılmasıyla bulunur.

Key Concept

En Çok Olabilirlik Tahmin Edicisi (MLE) ve Değişmezlik (Invariance) Özelliği
Rate this question