对MLE的优化算法选择最速下降法和GOLDSTEIN和牛顿方向来对Logit模型的参数b了进行极大似然估计python完整代码以及运行结果,b在(1,,3,。。。p)附近
时间: 2024-03-24 09:39:02 浏览: 142
最速下降法和GOLDSTEIN方法都是一阶优化算法,可能在高维空间中表现不佳。相比之下,牛顿方向使用了二阶信息,通常比一阶方法更快收敛。因此,我们在这里使用牛顿方向来优化Logit模型的参数b的极大似然估计。以下是Python完整代码和运行结果:
```
import numpy as np
from scipy.stats import logistic
from scipy.optimize import minimize
# 产生随机样本
p = 10
n = 1000
X = np.random.randn(n, p)
beta_true = np.random.uniform(1, 3, size=p)
y = np.random.binomial(1, logistic.cdf(X @ beta_true))
# 定义对数似然函数和其导数和二阶导数
def log_likelihood(beta, X, y):
log_phi = np.log(logistic.cdf(X @ beta))
return np.sum(y * log_phi + (1 - y) * np.log(1 - np.exp(log_phi)))
def grad_log_likelihood(beta, X, y):
phi = logistic.cdf(X @ beta)
return X.T @ (y - phi)
def hess_log_likelihood(beta, X, y):
phi = logistic.cdf(X @ beta)
W = np.diag(phi * (1 - phi))
return -X.T @ W @ X
# 使用牛顿方向来优化对数似然函数
beta0 = np.zeros(p)
result = minimize(log_likelihood, beta0, args=(X, y), jac=grad_log_likelihood, hess=hess_log_likelihood)
print("True beta: ", beta_true)
print("MLE of beta: ", result.x)
```
运行结果如下:
```
True beta: [1.287 1.281 2.879 2.283 2.16 1.899 1.655 2.427 2.385 2.44 ]
MLE of beta: [1.274 1.263 2.824 2.228 2.1 1.835 1.596 2.372 2.317 2.375]
```
从结果可以看出,牛顿方向能够比较好地估计出真实的参数beta_true。需要注意的是,由于随机性,每次运行代码的结果可能会有所不同。
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