已知总体X的分布密度,从总体X中抽取样本,用r语言求参数的极大似然估计量,要求利用optimize函数求解极值,初始区间取为[0,1]
时间: 2024-02-23 19:59:05 浏览: 64
好的,我可以回答你的问题。
首先,我们需要知道总体X的分布密度,才能进行参数的极大似然估计。这里假设总体X服从正态分布,其分布密度为:
f(x; μ, σ) = (1 / (σ * sqrt(2 * pi))) * exp(-(x - μ)^2 / (2 * σ^2))
其中,μ为均值,σ为标准差。
接下来,我们从总体X中抽取样本。假设我们抽取了n个样本,分别为x1, x2, ..., xn。
那么,样本的似然函数为:
L(μ, σ; x1, x2, ..., xn) = ∏[f(xi; μ, σ)]
对数似然函数为:
l(μ, σ; x1, x2, ..., xn) = log(L(μ, σ; x1, x2, ..., xn)) = ∑[log(f(xi; μ, σ))]
接下来,我们需要求解使得对数似然函数最大的参数值,即求解:
argmax(l(μ, σ; x1, x2, ..., xn))
由于求解过程比较复杂,我们可以利用R语言中的optimize函数进行求解。具体地,我们可以定义一个函数,将对数似然函数作为参数传入optimize函数中,然后设置初始区间为[0,1],最终得到极大似然估计量。
下面是R语言代码示例:
```r
# 定义总体分布密度函数
f <- function(x, mu, sigma) {
return (1 / (sigma * sqrt(2 * pi))) * exp(-(x - mu)^2 / (2 * sigma^2))
}
# 定义对数似然函数
log_likelihood <- function(theta, x) {
mu <- theta[1]
sigma <- theta[2]
n <- length(x)
return (-n / 2) * log(2 * pi) - n * log(sigma) - sum((x - mu)^2) / (2 * sigma^2)
}
# 生成样本数据
set.seed(123)
x <- rnorm(100, mean = 2, sd = 1)
# 最大化对数似然函数
result <- optimize(function(theta) -log_likelihood(theta, x), interval = c(0, 1), maximum = TRUE)
# 输出结果
cat("mu_hat =", result$maximum, "\n")
cat("sigma_hat =", result$objective, "\n")
```
在上述代码中,我们首先定义了总体分布密度函数f和对数似然函数log_likelihood。然后,我们生成了100个均值为2,标准差为1的正态分布样本数据。最后,利用optimize函数最大化对数似然函数,得到了参数的极大似然估计量mu_hat和sigma_hat。
希望这个回答对你有所帮助!
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