Question

Difficulty: MediumYansızlık (Unbiasedness) ve Yan Miktarı

Bir kitlenin (0,θ)(0, \theta) aralığında düzgün (üniform) dağılıma sahip olduğu bilinmektedir. Bu kitleden alınan nn çaplı bağımsız rastgele örneklemin gözlem değerleri X1,X2,…,XnX_1, X_2, \dots, X_n olmak üzere, örneklemin en büyük sıra istatistiği Y=max⁡(X1,X2,…,Xn)Y = \max(X_1, X_2, \dots, X_n) olarak tanımlanmıştır.

Bilinmeyen θ\theta parametresini tahmin etmek için θ^=Y\hat{\theta} = Y tahmin edicisi kullanıldığında, bu tahmin edicinin yan miktarı (bias) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    θn+1\frac{\theta}{n+1}
  2. B
    −θn-\frac{\theta}{n}
  3. −θn+1-\frac{\theta}{n+1}Answer
  4. D
    00
  5. E
    θ2\frac{\theta}{2}

Answer

Tahmin edicinin yan miktarı −θn+1-\frac{\theta}{n+1} değeridir.
Doğru cevap, en büyük sıra istatistiğinin beklenen değerinin hesaplanıp gerçek parametre değerinden çıkarılmasıyla elde edilen −θn+1-\frac{\theta}{n+1} değerini gösteren seçenektir. Düzgün dağılımda en büyük sıra istatistiğinin beklenen değeri her zaman θ\theta'dan küçüktür (E(Y)=nn+1θE(Y) = \frac{n}{n+1}\theta). Bu durum, söz konusu tahmin edicinin parametreyi olduğundan küçük tahmin etme eğiliminde olduğunu (negatif yan) matematiksel olarak kanıtlar.

Step-by-Step Solution

1
En büyük sıra istatistiği olan YY'nin olasılık yoğunluk fonksiyonunu (g(y)g(y)) belirle.
Düzgün dağılım için F(x)=xθF(x) = \frac{x}{\theta} ve f(x)=1θf(x) = \frac{1}{\theta}'dır. g(y)=n[F(y)]n−1f(y)=n(yθ)n−11θ=nyn−1θng(y) = n[F(y)]^{n-1}f(y) = n\left(\frac{y}{\theta}\right)^{n-1}\frac{1}{\theta} = \frac{n y^{n-1}}{\theta^n} bulunur.
Bir tahmin edicinin yan miktarını hesaplayabilmek için öncelikle o istatistiğin örnekleme dağılımının bilinmesi gerekir.
2
YY istatistiğinin beklenen değerini (E(Y)E(Y)) hesapla.
E(Y)=∫0θynyn−1θndy=nθn∫0θyndy=nθn[yn+1n+1]0θ=nn+1θE(Y) = \int_{0}^{\theta} y \frac{n y^{n-1}}{\theta^n} dy = \frac{n}{\theta^n} \int_{0}^{\theta} y^n dy = \frac{n}{\theta^n} \left[ \frac{y^{n+1}}{n+1} \right]_{0}^{\theta} = \frac{n}{n+1}\theta olarak elde edilir.
Yansızlık incelemesi, tahmin edicinin beklenen değerinin tahmin edilmek istenen parametreye eşit olup olmadığının kontrol edilmesiyle yapılır.
3
Yan miktarını (B(θ^)B(\hat{\theta})) formülü uygulayarak bul.
B(Y)=E(Y)−θ=nn+1θ−θ=nθ−(n+1)θn+1=−θn+1B(Y) = E(Y) - \theta = \frac{n}{n+1}\theta - \theta = \frac{n\theta - (n+1)\theta}{n+1} = -\frac{\theta}{n+1} bulunur.
Yan miktarı, tahmin edicinin beklenen değeri ile gerçek parametre değeri arasındaki cebirsel farktır.

Key Concept

Yansızlık (Unbiasedness) ve Yan Miktarı
Rate this question