似然比检验的“理想”统计特性是什么?


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我正在阅读一篇文章,其方法完全基于似然比检验。作者说,针对单方面选择的LR测试是UMP。他继续声称

“ ...即使无法证明[LR测试]的功能最强大,LR测试通常也具有理想的统计特性。“

我想知道这里的统计属性是什么意思。鉴于作者提到的是顺带一提,我认为它们是统计学家中的常识。

到目前为止,我设法找到的唯一理想的属性是(在某些规则性条件下)的渐近卡方分布,其中是LR比率。λλ2logλλ

我还要感谢对经典文本的引用,在该文本中可以阅读有关这些所需属性的信息。


您可以看看van Der Waart(第15和16章):“渐近统计”。
kjetil b halvorsen

Answers:


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读一读可能会很好,如果我们不能拒绝原假设,那么接下来会发生什么呢?在下面的解释之前。

理想的性能:功率

在假设检验中,目标是找到 “统计证据” 。因此,我们可以犯I型错误,即当为真(即为假)时,我们拒绝(并确定有证据支持)。因此,类型I错误是“为查找虚假证据” 。H 0 H 1 H 0 H 1 H 1H1H0H1H0H1H1

当在现实中为假时不能被拒绝时,即会发生II型错误,即我们“接受 ”,而我们“缺少”的证据。H 0 H 1H0H0H1

类型I错误的概率由选定的显着性水平表示。II型错误的概率表示为,称为检验的,这是当为真时找到支持证据的概率。β 1 - β ħ 1 ħ 1αβ1βH1H1

在统计学假设检验中,科学家为I型错误的概率设定了上限,并在该约束下尝试找到给定最大功效检验。α

似然比测试的理想特性与功效有关

在假设检验与,原假设和替代假设被称为“简单”,即参数固定为一个值,在下与在下(更确切地说,完全确定了分布)。 ħ 1θ = θ 1 ħ 0 ħ 1H0:θ=θ0H1:θ=θ1H0H1

所述奈曼皮尔森引理指出,对于具有简单hypothesises假设检验,并且对于给定的I型误差的概率,似然比检验具有最高的功率。 显然,给定高功率是理想的属性:功率是“找到证据的难易程度”的度量。ħ 1αH1

当假设是复合的时;例如而则由于存在“中的多个值”,因此无法应用Neyman-Pearson引理。如果可以找到一个测试,使其对“ ”下的每个值最有效,则该测试被称为“统一最有效”(UMP)(即,对下的每个值最有效)。ħ 1θ > θ 1 ħ 1 ħ 1 ħ 1H0:θ=θ1H1:θ>θ1H1H1H1

Karlin和Rubin有一个定理,给出了似然比检验始终最有效的必要条件。这些条件已满足许多单方面(单变量)测试的要求。

因此,似然比检验的理想特性在于它在某些情况下具有最高功效(尽管并非在所有情况下)。

在大多数情况下,无法显示UMP测试的存在,并且在许多情况下(尤其是多变量),可以显示存在UMP测试。然而,在某些情况下,由于似然比测试(在上述情况下)具有所需的属性,因此应用了似然比测试,因为它们相对易于应用,有时还因为无法定义其他测试。

例如,基于标准正态分布的单面测试是UMP。

似然比检验背后的直觉:

如果我要测试与那么我们需要从样本派生的观察值。请注意,这是一个单一值。 ħ 1θ = θ 1 öH0:θ=θ0H1:θ=θ1o

我们知道为真或为真,因此可以计算为真时的的概率(简称),以及为真时观察的概率(称为)。H 1 o H 0 L 0 o H 1 L 1H0H1oH0L0oH1L1

如果则我们倾向于相信“可能为真”。因此,如果定量我们就有理由相信比更现实。 H 1 L 1L1>L0H110L1L0>1H1H0

如果类似于那么我们可能会得出结论,这可能是偶然的缘故,因此,我们需要进行测试,然后确定的分布是..两种可能性的比率。 1.001L1L1L01.001L1L0

我在互联网上找到了这个pdf文件。


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我认为这遗漏了OP的问题:引用指出,即使无法证明 LRT是UMP,它仍然具有其他吸引人的功能。那么,不是UMP有什么吸引人的功能呢?
Cliff AB

@Cliff AB:我认为第一部分的末尾有内容,第二部分直观地说明了为什么使用LRT有意义。请注意,在大多数情况下,没有UMP,并且如果没有“最佳测试”或没有其他选择,那么我认为采取“有意义的”东西并非没有道理吗?但是,如果您还有其他元素,则可以邀请您在自己的答案中发布。我认为这就是SE背后的想法。

也许只是我在阅读原始报价时略有不同:我将其阅读为“ LRT除具有强大功能外还具有其他吸引人的功能”。
悬崖AB

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@CliffAB我同意您的意见,显然我在问题中提到的文章的作者表示,即使不是UMP测试,LRT出于某种原因还是不错的,我希望这个原因不仅是易于实施或缺乏其他选择。我怀疑(希望)轻轨具有一些良好的渐近性质(例如,它是一致的,即,如果我们增加观测次数,它对任何功效将变为)。1H11
谢尔盖·佐科夫

不要估计容易实现!
Cliff AB
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