题目
一地质学家为研究密歇根湖湖滩地区的岩石成分,随机地自该地区取100个样品,每个样品有10块石子,记录了每个样品中属石灰石的石子数。假设这100次观察相互独立,并且由过去经验知,它们都服从参数为m=10,p的二项分布,p是这地区一块石子是石灰石的概率。求p的最大似然估计值。该地质学家所得的数据如下:样品中属于石灰石的石子数i:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10观察到i块石灰石的样品个数:0 1 6 7 23 26 21 12 3 1 0
一地质学家为研究密歇根湖湖滩地区的岩石成分,随机地自该地区取100个样品,每个样品有10块石子,记录了每个样品中属石灰石的石子数。假设这100次观察相互独立,并且由过去经验知,它们都服从参数为m=10,p的二项分布,p是这地区一块石子是石灰石的
概率。求p的最大似然估计值。该地质学家所得的数据如下:
样品中属于石灰石的石子数i:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
观察到i块石灰石的样品个数:
0 1 6 7 23 26 21 12 3 1 0
题目解答
答案
已知 :
根据二项分布的性质:
p的最大似然估计为:
根据题目给出的数据求得


本题答案为:0.499
解析
步骤 1:理解问题背景
地质学家从密歇根湖湖滩地区随机取100个样品,每个样品有10块石子。每个样品中属石灰石的石子数服从参数为m=10,p的二项分布,其中p是该地区一块石子是石灰石的概率。我们需要求出p的最大似然估计值。
步骤 2:计算样本均值
根据题目给出的数据,计算每个样品中属石灰石的石子数的样本均值$\overline{X}$。样本均值$\overline{X}$的计算公式为:
$$\overline{X} = \frac{\sum_{i=0}^{10} i \cdot f_i}{\sum_{i=0}^{10} f_i}$$
其中,$f_i$是观察到i块石灰石的样品个数。根据题目给出的数据,计算$\overline{X}$:
$$\overline{X} = \frac{0 \cdot 0 + 1 \cdot 1 + 2 \cdot 6 + 3 \cdot 7 + 4 \cdot 23 + 5 \cdot 26 + 6 \cdot 21 + 7 \cdot 12 + 8 \cdot 3 + 9 \cdot 1 + 10 \cdot 0}{0 + 1 + 6 + 7 + 23 + 26 + 21 + 12 + 3 + 1 + 0}$$
$$\overline{X} = \frac{0 + 1 + 12 + 21 + 92 + 130 + 126 + 84 + 24 + 9 + 0}{100}$$
$$\overline{X} = \frac{499}{100}$$
$$\overline{X} = 4.99$$
步骤 3:计算p的最大似然估计值
根据二项分布的性质,p的最大似然估计值为:
$$\hat{p} = \frac{\overline{X}}{m}$$
其中,m是每个样品中石子的总数,即10。将$\overline{X}$的值代入公式,计算$\hat{p}$:
$$\hat{p} = \frac{4.99}{10}$$
$$\hat{p} = 0.499$$
地质学家从密歇根湖湖滩地区随机取100个样品,每个样品有10块石子。每个样品中属石灰石的石子数服从参数为m=10,p的二项分布,其中p是该地区一块石子是石灰石的概率。我们需要求出p的最大似然估计值。
步骤 2:计算样本均值
根据题目给出的数据,计算每个样品中属石灰石的石子数的样本均值$\overline{X}$。样本均值$\overline{X}$的计算公式为:
$$\overline{X} = \frac{\sum_{i=0}^{10} i \cdot f_i}{\sum_{i=0}^{10} f_i}$$
其中,$f_i$是观察到i块石灰石的样品个数。根据题目给出的数据,计算$\overline{X}$:
$$\overline{X} = \frac{0 \cdot 0 + 1 \cdot 1 + 2 \cdot 6 + 3 \cdot 7 + 4 \cdot 23 + 5 \cdot 26 + 6 \cdot 21 + 7 \cdot 12 + 8 \cdot 3 + 9 \cdot 1 + 10 \cdot 0}{0 + 1 + 6 + 7 + 23 + 26 + 21 + 12 + 3 + 1 + 0}$$
$$\overline{X} = \frac{0 + 1 + 12 + 21 + 92 + 130 + 126 + 84 + 24 + 9 + 0}{100}$$
$$\overline{X} = \frac{499}{100}$$
$$\overline{X} = 4.99$$
步骤 3:计算p的最大似然估计值
根据二项分布的性质,p的最大似然估计值为:
$$\hat{p} = \frac{\overline{X}}{m}$$
其中,m是每个样品中石子的总数,即10。将$\overline{X}$的值代入公式,计算$\hat{p}$:
$$\hat{p} = \frac{4.99}{10}$$
$$\hat{p} = 0.499$$