Soru

Zorluk: KolayRao-Blackwell Teoremi

Rao-Blackwell teoremi, istatistiksel çıkarımda bir parametre için mevcut bir yansız tahmin edicinin varyansını iyileştirmek amacıyla kullanılır. θ\theta parametresi için TT yansız bir tahmin edici ve SS ise θ\theta için yeterli bir istatistik olarak tanımlanmıştır. Buna göre, Rao-Blackwell teoremi kullanılarak elde edilen T=E[TS]T^* = E[T|S] tahmin edicisi hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. θ\theta için yansızdır ve varyansı TT tahmin edicisinin varyansından küçük veya eşittir (Var(T)Var(T)Var(T^*) \leq Var(T)).Cevap
  2. B
    θ\theta için yanlı bir tahmin edicidir ve varyansı TT tahmin edicisinin varyansından büyüktür.
  3. C
    θ\theta için yansızdır ancak varyansı TT tahmin edicisinin varyansından her zaman daha büyüktür (Var(T)>Var(T)Var(T^*) > Var(T)).
  4. D
    θ\theta için yansızdır ancak bu tahmin edicinin hesaplanabilmesi için SS istatistiğinin yeterli olması şart değildir.
  5. E
    θ\theta için yansızdır ancak varyansı her zaman TT tahmin edicisinin varyansına eşittir.

Cevap

Rao-Blackwell teoremi uyarınca yeni tahmin edici yansızdır ve varyansı orijinalinden küçük veya eşittir.
Rao-Blackwell teoreminin temel sonucu, yansız bir tahmin edicinin yeterli bir istatistik üzerindeki koşullu beklenen değerinin de yansız olması ve varyansının orijinal tahmin edicinin varyansını geçmemesidir. Bu, istatistiksel çıkarımda daha etkin tahmin ediciler bulmak için kullanılan temel bir yöntemdir.

Adım Adım Çözüm

1
Koşullu beklenen değerin yansızlık özelliğini kontrol et.
E[T]=E[E[TS]]=E[T]=θE[T^*] = E[E[T|S]] = E[T] = \theta
Yinelemeli beklentiler yasası (Law of Iterated Expectations) gereği, koşullu beklenen değerin beklenen değeri, orijinal değişkenin beklenen değerine eşittir.
2
Varyans bileşenleri formülünü uygulayarak varyans karşılaştırması yap.
Var(T)=Var(E[TS])+E[Var(TS)]=Var(T)+E[Var(TS)]Var(T) = Var(E[T|S]) + E[Var(T|S)] = Var(T^*) + E[Var(T|S)]
Varyans her zaman negatif olmayan bir değer olduğu için Var(T)Var(T)Var(T) \geq Var(T^*) olduğu matematiksel olarak kanıtlanır.

Anahtar Kavram

Rao-Blackwell Teoremi ve Varyans İyileştirme
Bu soruyu puanla