题目
[题目]设X1,X2,······Xn为来自正态总体-|||-sim N(theta ,1) 的样本,求参数θ的极大似然估计量并-|||-验证它是否为参数θ的无偏估计量。

题目解答
答案

解析
本题考查正态总体参数的极大似然估计以及无偏估计的验证。解题思路如下:
- 首先写出参数 $\theta$ 的似然函数 $L(\theta |x)$。
- 对似然函数取对数,然后求关于 $\theta$ 的导数,并令导数为 0,解出 $\thetatheta$ 的极大似然估计量。
- 验证该估计量是否为参数 $\theta$ 的无偏估计量,即计算该估计量的期望是否等于 $\theta$。
下面进行详细的的计算:
- 写出似然函数:
似然函数 $L(\theta |x)=\prod_{i = 1}^{n}\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{1}{2}(x_{i}-\theta)^{2}=\frac{1}{(2\pi)^{\frac{n}{2}}}e^{-\frac{1}{2}\sum_{i = 1}^{n}(x_{i}-\theta)^{2}$。 - 求极大似然估计量:
对似然函数取对数,$\ln L(\theta |x)=-\frac{n}{2}\ln(2\pi)+\frac{frac{1}{2}\sum_{i = 1}^{n}(x_{i}-\theta)^{2}$。
求关于 $\theta$ 的导数,$\frac{d}{d\theta}\ln L(\theta |x)=\sum_{i = 1}^{n}(x_{i}-\theta)$。
令导数为 0,即 $\sum_{i = 1}^{n}(x_{i}-\theta)=0$,解得 $\theta=\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}x_{i}=\overline{x}$。 - 验证无偏性:
计算期望 $E(\overline{x})=E(\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}x_{i})=\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}E(x_{i})=\frac{1}{n}n\theta=\theta$。