Soru

Zorluk: KolayRao-Blackwell Teoremi

Bilinmeyen bir θ\theta parametresi için yansız bir TT tahmin edicisi ve bu parametre için yeterli bir SS istatistiği tanımlanmıştır. Rao-Blackwell teoremi kullanılarak elde edilen T=E[TS]T^* = E[T|S] tahmin edicisi hakkında aşağıdakilerden hangisi her zaman doğrudur?

  1. TT^*, θ\theta için yansızdır ve Var(T)Var(T)Var(T^*) \leq Var(T) eşitsizliğini sağlar.Cevap
  2. B
    TT^*, θ\theta için yanlı bir tahmin edicidir ancak TT'den daha küçük bir varyansa sahiptir.
  3. C
    TT^* tahmin edicisi, hesaplanma yöntemi gereği SS yeterli istatistiğine bağlı değildir.
  4. D
    TT^* tahmin edicisinin yansız olabilmesi için SS istatistiğinin mutlaka tam (complete) olması gerekir.
  5. E
    TT^* tahmin edicisinin varyansı, orijinal TT tahmin edicisinin varyansından her zaman daha büyüktür.

Cevap

Yeni tahmin edicinin yansız olduğu ve varyansının orijinal tahmin edicinin varyansından küçük veya ona eşit olduğu ifadesi doğrudur.
Rao-Blackwell teoremi, yansız bir tahmin edicinin yeterli bir istatistik üzerine şartlı beklentisinin alınmasıyla elde edilen yeni tahmin edicinin de yansız kalacağını ve varyansının orijinal tahmin ediciden daha büyük olamayacağını (Var(T)Var(T)Var(T^*) \leq Var(T)) kesin olarak ifade eder.

Adım Adım Çözüm

1
Tahmin edicinin beklenen değerini kontrol etme
E[T]=E[E[TS]]=E[T]=θE[T^*] = E[E[T|S]] = E[T] = \theta
İterasyonel beklenti kuralı (Law of Iterated Expectations) uyarınca, şartlı beklentinin beklenen değeri orijinal beklenen değere eşittir.
2
Varyansları karşılaştırma
Var(T)=Var(E[TS])+E[Var(TS)]Var(T) = Var(E[T|S]) + E[Var(T|S)] olduğundan Var(T)=Var(T)+E[Var(TS)]Var(T) = Var(T^*) + E[Var(T|S)]
Varyans ayrışım teoremi (Law of Total Variance) kullanılarak orijinal varyans bileşenlerine ayrılır.
3
Eşitsizliği kurma
E[Var(TS)]0E[Var(T|S)] \geq 0 olduğu için Var(T)Var(T)Var(T^*) \leq Var(T)
Varyans her zaman negatif olmayan bir değer olduğundan, yeni tahmin edicinin varyansı orijinal varyanstan büyük olamaz.

Anahtar Kavram

Rao-Blackwell Teoremi ve Varyans İyileştirme
Tahmini Süre:45s
Bu soruyu puanla