Математическая статистика с примерами в Excel. Воскобойников Ю.Е - 30 стр.

UptoLike

61
Пример 3.5. Генеральная совокупность распределена рав-
номерно на интервале
),( ba . По выборке
n
xx ...,,
1
оценить пара-
метры
a
и
b
.
Решение. Найдем оценки максимального правдоподобия для
параметров
a и b . Плотность генеральной совокупности имеет
вид:
=
),(,0
),(,
),,(
1
bax
bax
baxp
ab
. (3.26)
Поэтому функция максимального правдоподобия
=
=
n
i
in
baxpbaxxL
1
1
),,(),,,...,(
равна нулю, если хотя бы один сомножитель произведения равен
нулю, и больше нуля, если все значения
n
xx ...,,
1
лежат на интер-
вале
),( ba , т.е.
),...,max(),,...,min(
11 nn
xxbxxa . (3.27)
Тогда
n
ab
n
baxxL
)(
1
1
),,,...,(
= . Значение этой функции будет
максимальным, если величина
)( ab минимальна. Учитывая
(3.27), получим
),...,max(),,...,min(
11 nкрnкр
xxbxxa =
=
,
т.е.
),...,max(),,...,min(
1
*
1
*
nn
XXbXXa
МПМП
== .
3.6. Вычисление точечных оценок в Excel
Вычисление исправленной дисперсии.
В п. 3.3 показано, что
оценка
22
1
1
()
1
n
i
i
в
SXX
n
=
=−
(3.28)
является несмещенной точечной оценкой для дисперсии случайной
величины, и такую оценку часто называют исправленной дисперсией.
62
Для вычисления выборочного значения этой оценки можно
использовать статистическую
функцию Excel ДИСП, обращение к
которой имеет вид:
=ДИСП(арг1; арг2; …; арг30),
где арг1; арг2; …; арг30числа или адреса ячеек, содержащих чи-
словые величины.
Пример 3.6. По выборке примера 2.3 вычислить оценку
(3.28).
Решение. Первоначально, начиная с ячейки А3, введем в стол-
бец А 55 элементов выборки (рис. 3.3). Затем, используя функции
КВАДРОТКЛ, ДИСП (как показано на рис. 3.3), вычислим оценку
(3.28). Видно ожидаемое совпадение двух вычисленных значений.
Рис. 3.3. Фрагмент вычисления исправленной дисперсии
Вычисление оценок максимального правдоподобия.
В
п. 3.5 были рассмотрены оценки, вычисляемые из условия макси-
мума функционала правдоподобия. В приведенных примерах из
условий максимума были получены алгебраические уравнения,
решения которых определялись достаточно просто.
В общем случае не удается получить таких простых соотно-
шений и оценки вычисляются непосредственным определением
    ♦ Пример 3.5. Генеральная совокупность распределена рав-                             Для вычисления выборочного значения этой оценки можно
номерно на интервале ( a, b) . По выборке x1 , ..., xn оценить пара-                 использовать статистическую функцию Excel ДИСП, обращение к
                                                                                     которой имеет вид:
метры a и b .
     Решение. Найдем оценки максимального правдоподобия для                                        =ДИСП(арг1; арг2; …; арг30),
параметров a и b . Плотность генеральной совокупности имеет                          где арг1; арг2; …; арг30 – числа или адреса ячеек, содержащих чи-
вид:                                                                                 словые величины.
                                        ⎧⎪ 1 , x ∈ ( a, b)                                ♦ Пример 3.6. По выборке примера 2.3 вычислить оценку
                       p ( x , a , b) = ⎨ b − a            .                (3.26)   (3.28).
                                         ⎪⎩0, x ∉ ( a, b)                                 Решение. Первоначально, начиная с ячейки А3, введем в стол-
       Поэтому функция максимального правдоподобия                                   бец А 55 элементов выборки (рис. 3.3). Затем, используя функции
                                                         n                           КВАДРОТКЛ, ДИСП (как показано на рис. 3.3), вычислим оценку
                          L( x1 ,..., xn , a, b) = ∏ p( xi , a, b)                   (3.28). Видно ожидаемое совпадение двух вычисленных значений.
                                                        i =1                         ☻
равна нулю, если хотя бы один сомножитель произведения равен
нулю, и больше нуля, если все значения x1 , ..., xn лежат на интер-
вале ( a , b) , т.е.
        a ≤ min( x1 ,..., xn ), b ≥ max( x1 ,..., xn ) .                    (3.27)
Тогда L( x1 ,..., xn , a , b) =        1        . Значение этой функции будет
                                   (b − a ) n
максимальным, если величина                          (b − a ) минимальна. Учитывая
(3.27), получим
                   aкр = min( x1 ,..., xn ), bкр = max( x1 ,..., xn ) ,
т.е.        a МП = min( X 1 ,..., X n ), b*МП = max( X 1 ,..., X n ) . ☻
              *



       3.6. Вычисление точечных оценок в Excel
    Вычисление исправленной дисперсии. В п. 3.3 показано, что
оценка                                                                                    Рис. 3.3. Фрагмент вычисления исправленной дисперсии

                                     1 n                                                  Вычисление оценок максимального правдоподобия. В
                            S2 =        ∑ ( X i − X в )2
                                   n − 1 i =1
                                                                            (3.28)
                                                                                     п. 3.5 были рассмотрены оценки, вычисляемые из условия макси-
                                                                                     мума функционала правдоподобия. В приведенных примерах из
является несмещенной точечной оценкой для дисперсии случайной
                                                                                     условий максимума были получены алгебраические уравнения,
величины, и такую оценку часто называют исправленной дисперсией.
                                                                                     решения которых определялись достаточно просто.
                                                                                          В общем случае не удается получить таких простых соотно-
                                                                                     шений и оценки вычисляются непосредственным определением
                                                61                                                                  62