MLE de


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Deixei X1,X2,X3,...,Xn ser uma amostra aleatória de uma distribuição com pdf

f(x;α,θ)=e−x/θθαΓ(α)xα−1I(0,∞)(x),α,θ>0

Encontre o estimador de probabilidade máxima de α e θ. DeixeiΨ(α)=dΓ(α)dα

Minha tentativa

eu(α,θ)=∏Eu=1 1nf(xEu)=∏Eu=1 1ne-xEu/θθαΓ(α)xEuα-1 1=1 1Γn(α)⋅θnα(∏Eu=1 1nxEu)α-1 1exp⁡(-∑Eu=1 1nxEuθ)
ℓ(α,θ)=-nregistro⁡(Γ(α))-nαregistro⁡(θ)+(α-1 1)∑Eu=1 1nregistro⁡(xEu)-1 1θ∑Eu=1 1nxEuδℓ(α,θ)δθ=-nαθ+1 1θ2∑Eu=1 1nxEu=0 01 1θ2∑Eu=1 1nxEu=nαθθ^=∑Eu=1 1nxEunα=1 1αx¯
dℓ(α,θ^)dα=-n⋅Γ′(α)Γ(α)-nregistro⁡(1 1αx¯)+∑Eu=1 1nregistro⁡(xEu)=0 0=-n⋅Γ′(α)Γ(α)+nregistro⁡(α)-nregistro⁡(x¯)+∑Eu=1 1nregistro⁡(xEu)=0 0registro⁡(α)-Γ′(α)Γ(α)=registro⁡(x¯)-∑Eu=1 1nregistro⁡(xEu)n

Não consegui mais encontrar o α. Segundo, eu não sei como usarΨ(α)=dΓ(α)dαcomo indicado na pergunta. Espero que alguém possa me explicar.

Desde já, obrigado.


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Seria necessário recorrer a métodos numéricos para encontrar o MLE de α.
— StubbornAtom

Você escreve Ψ(α) Como Γ′(α)
— 19418 Taylor

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você poderia ter dito para usar a função digamma ψ(x)=Γ′(x)Γ(x) em vez do seu Ψ? Isso faria mais sentido para mim
— JLD

@ Chaconne Eu acho que a pergunta tem erro de digitação. Deve ser psi em vez de psi.
— Mathxx

@Taylor pensei ψ(α)=Γ′(α)Γ(α)?
— Mathxx

Respostas:


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Deixei ψ(α)=Γ′(α)Γ(α) tão ψé a função digamma (eu estou usandoψ ao invés de seu Ψ)

Pela desigualdade AM-GM

x¯≥(∏EuxEu)1 1/n
tão
registro⁡x¯-registro⁡x¯≥0 0
(Onde registro⁡x¯ e registro⁡xEusão definidos quase certamente). Além disso, a igualdade só vale parax1 1=⋯=xn o que é uma probabilidade 0 0 evento, então registro⁡x¯-registro⁡x¯>0 0 quase certamente.

Para simplificar, eu vou levar y=registro⁡x¯-registro⁡x¯.

Considerar f(α)=registro⁡(α)-ψ(α) em (0 0,∞). Isso é contínuo e

limα→0 0f(α)=∞
limα→∞f(α)=0 0
assim, pelo teorema do valor intermediário f atinge todos os números reais em (0 0,∞). Em particular, isso significa que
f-1 1({y})≠∅
ou seja, há pelo menos um ponto em (0 0,∞) mapeado para y, Desde a y>0 0.

Além disso, f acaba por ser injetável em (0 0,∞) Como f′<0 0 então existe realmente um único α^ com f(α^)=y.

Na verdade, encontrar isso α^ exigirá métodos numéricos, como diz @StubbornAtom.


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+1 boa análise. Dados os assintóticos deΓ e ψ, Eu recomendaria calorosamente encontrar a solução de registro⁡(x)-ψ(x)=C encontrando numericamente a raiz de
1 1registro⁡(x)-ψ(x)-1 1C,
porque isso vai ser extremamente próximo de linear (com inclinação2em grandes valores).
— whuber
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