13.(简答题,24分)注意:请将本题作答在纸上,要求:写清楚班级、姓名、学号,并拍照清晰上传。设总体X的概率密度为f(x)=}(theta+1)x^theta,&0<10,&其他其中theta>0未知,X_(1),X_(2),...,X_(n)是来自总体的样本,求:参数theta的最大似然估计.
题目解答
答案
解析
本题考查参数的最大似然估计方法,,具体针对总体概率密度为$f(x)=\begin{cases}(\theta+1)x^{\theta},&0
步骤1:构造似然函数
总体$X$的概率密度仅在$0 步骤2:取对数似然函数 对$L(\theta)$取自然对数简化计算: 步骤3:求导并令导数为零 对$\ell(\theta)$关于$\theta$求导: 令导数为零: 步骤4:解出$\theta$ 移项整理: 合理性验证:因$0
(因$0
$\ell(\theta)=\ln L(\theta)=n\ln(\theta+1)+\theta\sum_{i=1}^n\ln X_i$
(利用对数性质:$\ln(ab)=\ln a\ln b+\ln c$,$\ln\prod a_i=\sum\ln a_i$)
$\frac{d\ell}{d\theta}=\frac{n\over\theta+1}+\sum_{i=1}^n\ln X_i$
(导数计算:$d/d\theta [n\ln(\theta+1)=n/(\theta+1)$,$d/d\theta\theta\sum\ln X_i=\sum\lnX_i$)
${n\over\theta+1}+\sum_{i=1}^n\ln X_i=0$
${n\over\theta+1}=-\sum_{i=1}^n\ln X_i\quad\Rightarrow\quad\theta+1=-{n\over\sum_{i=1}^n\ln X_i}$
$\theta=-1-{n\over\sum_{i=1}^n\ln X_i}$