题目
设总体X服从参数为lambda的泊松分布,(X_1, X_2, ..., X_n)是X的样本.则未知参数lambda的最大似然估计量为()A. overline(X)B. X_iC. (1)/(X)D. S^2
设总体$X$服从参数为$\lambda$的泊松分布,$(X_1, X_2, \cdots, X_n)$是$X$的样本.则未知参数$\lambda$的最大似然估计量为()
A. $\overline{X}$
B. $X_i$
C. $\frac{1}{X}$
D. $S^2$
题目解答
答案
A. $\overline{X}$
解析
泊松分布的最大似然估计是本题的核心考查点。解题的关键在于:
- 写出似然函数:根据泊松分布的概率质量函数,构造样本的联合概率函数;
- 对数似然函数的化简:通过对数转换将乘积转化为求和,简化求导过程;
- 求导并解方程:通过对对数似然函数求导并令导数为零,解出参数$\lambda$的估计值。
破题关键在于正确处理对数似然函数的导数,并理解泊松分布的均值与参数$\lambda$的关系。
1. 构造似然函数
泊松分布的概率质量函数为:
$P(X = x_i) = \frac{\lambda^{x_i} e^{-\lambda}}{x_i!}$
样本的似然函数为各概率的乘积:
$L(\lambda) = \prod_{i=1}^n \frac{\lambda^{x_i} e^{-\lambda}}{x_i!} = \frac{\lambda^{\sum x_i} e^{-n\lambda}}{\prod x_i!}$
2. 对数似然函数
取自然对数简化计算:
$\ell(\lambda) = \sum_{i=1}^n \left( x_i \ln \lambda - \lambda - \ln x_i! \right) = \left( \sum x_i \right) \ln \lambda - n\lambda + C$
(其中$C$为常数项)
3. 求导并解方程
对$\lambda$求导并令导数为零:
$\frac{d\ell}{d\lambda} = \frac{\sum x_i}{\lambda} - n = 0$
解得:
$\lambda = \frac{\sum x_i}{n} = \overline{X}$
结论:$\lambda$的最大似然估计量为样本均值$\overline{X}$,对应选项A。