设总体X服从b(m,p)X1,X2,……,Xn为总体的一个样本,样本观察值为x1,x2,……,星怒,0<p<1,p为未知参数,求位置参数p的最大似然估计量
时间: 2023-05-27 12:05:28 浏览: 280
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根据题意,总体X服从二项分布b(m,p),即$P(X=k)=C_m^kp^k(1-p)^{m-k}$,其中$m$为常数,$p$为未知参数。
样本$X_1,X_2,\cdots,X_n$的联合概率密度函数为:
\begin{align*}
L(p)&=P(X_1=x_1,X_2=x_2,\cdots,X_n=x_n)\\
&=\prod_{i=1}^nP(X_i=x_i)\\
&=\prod_{i=1}^nC_m^{x_i}p^{x_i}(1-p)^{m-x_i}\\
&=p^{\sum_{i=1}^nx_i}(1-p)^{nm-\sum_{i=1}^nx_i}\prod_{i=1}^nC_m^{x_i}
\end{align*}
为了求位置参数$p$的最大似然估计量,需要找到使$L(p)$最大的$p$值。由于$L(p)$是$p$的单峰函数,因此只需找到$L(p)$的导数为0的点即可。
对$L(p)$取对数可得:
\begin{align*}
\ln L(p)&=\sum_{i=1}^n\ln(C_m^{x_i})+\sum_{i=1}^nx_i\ln p + (nm-\sum_{i=1}^nx_i)\ln(1-p)\\
&=\sum_{i=1}^n\ln(C_m^{x_i})+\ln p\sum_{i=1}^nx_i + \ln(1-p)\sum_{i=1}^n(m-x_i)
\end{align*}
对上式关于$p$求导可得:
\begin{align*}
\frac{d(\ln L(p))}{dp}=\frac{\sum_{i=1}^nx_i}{p}-\frac{\sum_{i=1}^n(m-x_i)}{1-p}
\end{align*}
令上式为0,解得$p=\frac{\sum_{i=1}^nx_i}{nm}$。因此,位置参数$p$的最大似然估计量为$\hat{p}=\frac{\sum_{i=1}^nx_i}{nm}$。
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