题目
16、16.设总体X的分布律为(}0&1&20.5&p&0.5-p),其中0<(1)/(2),已知容量为7的一个样本值为1.0.2.0.0.2.1,则参数p的最大似然估计值为____.
16、16.设总体X的分布律为$\left(\begin{matrix}0&1&2\\0.5&p&0.5-p\end{matrix}\right)$,其中0
<$\frac{1}{2}$,已知容量为7的一个样本值为1.0.2.0.0.2.1,则参数p的最大似然估计值为____.
题目解答
答案
设总体 $ X $ 的分布律为:
\[
\begin{array}{ccc}
X & 0 & 1 & 2 \\
\hline
P & 0.5 & p & 0.5 - p \\
\end{array}
\]
其中 $ 0 < p < \frac{1}{2} $。
样本值为 $ (1, 0, 2, 0, 0, 2, 1) $,其中 0 出现 3 次,1 出现 2 次,2 出现 2 次。
似然函数为:
\[
L(p) = (0.5)^3 \times p^2 \times (0.5 - p)^2
\]
取对数似然函数:
\[
\ln L(p) = 3 \ln(0.5) + 2 \ln p + 2 \ln(0.5 - p)
\]
对 $ p $ 求导并令导数为零:
\[
\frac{d}{dp} \ln L(p) = \frac{2}{p} - \frac{2}{0.5 - p} = 0
\]
解得 $ p = 0.25 $,满足条件 $ 0 < p < \frac{1}{2} $。
**答案:** $\boxed{0.25}$
解析
考查要点:本题主要考查最大似然估计的应用,需要根据样本数据构造似然函数,并通过求导找到参数的最大似然估计值。
解题核心思路:
- 统计样本中各取值的频数,确定似然函数的结构;
- 构造似然函数,将各取值的概率相乘;
- 取对数似然函数,简化求导过程;
- 对参数求导并解方程,找到临界点;
- 验证解是否在参数允许的范围内。
破题关键点:
- 正确统计样本中0、1、2出现的次数;
- 正确写出似然函数并取对数;
- 对对数似然函数求导时注意符号和运算。
步骤1:统计样本频数
样本值为 $(1, 0, 2, 0, 0, 2, 1)$,共7个数据:
- $X=0$ 出现 3次;
- $X=1$ 出现 2次;
- $X=2$ 出现 2次。
步骤2:构造似然函数
根据分布律,似然函数为:
$L(p) = (0.5)^3 \cdot p^2 \cdot (0.5 - p)^2$
步骤3:取对数似然函数
$\ln L(p) = 3 \ln(0.5) + 2 \ln p + 2 \ln(0.5 - p)$
步骤4:求导并解方程
对 $p$ 求导:
$\frac{d}{dp} \ln L(p) = \frac{2}{p} - \frac{2}{0.5 - p}$
令导数为0:
$\frac{2}{p} - \frac{2}{0.5 - p} = 0 \implies \frac{1}{p} = \frac{1}{0.5 - p} \implies p = 0.25$
步骤5:验证解的合理性
$0.25$ 满足 $0 < p < \frac{1}{2}$,因此是有效解。