哪些分布具有最大似然估计的封闭式解决方案?


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在不造成任何一般性损失的情况下,我们可以假设任何观察值(在观察值中)的概率密度(或质量)严格为正,使我们可以将其写为指数形式x i nf(xi)xin

FX一世=经验值GX一世θ

对于参数向量θ=θĴ

将对数似然函数的梯度等于零(这将找到似然的固定点,如果存在,则其中将是所有内部全局最大值),给出了一系列形式的方程

一世dGX一世θdθĴ=0

每个。为了使其中任何一个都有现成的解决方案,我们希望能够将项与分开。(一切均源于此关键思想,受数学懒惰原则的驱使:尽可能少地工作;在计算之前先思考;首先解决难题的简单版本。)最通用的方法是使方程式生效表格X θĴX一世θ

i(ηj(θ)τj(xi)αj(θ))=ηj(θ)iτj(xi)nαj(θ)

对于已知函数,和,则通过求解联立方程获得解τ Ĵ α Ĵηjτjαj

nαj(θ)ηj(θ)=iτj(xi)

对于。通常,这些很难解决,但是只要可以提供有关完整信息,我们可以只需使用此向量代替本身即可(从而在某种程度上推广了“封闭形式”解决方案的思想,但效率很高)。在这种情况下,对产生Ñ α Ĵθ θθθθĴ(nαj(θ)ηj(θ))θ θθj

g(x,θ)=τj(x)θηj(θdθĴ-θαĴθdθĴ+XθĴ

(其中代表所有组件,除了之外)。由于左侧在功能上独立于,对于某些固定函数,我们必须具有;即不能依赖于可言; 和是某些函数的导数,而是某些其他函数导数,它们在功能上均与数据无关。何处θĴθθĴθĴτĴX=ŤXŤθηĴHθαĴ一种θ

g(x,θ)=H(θ)T(x)A(θ)+B(x).

可以这种形式写的密度构成了众所周知的Koopman-Pitman-Darmois指数族。它包含重要的参数族,包括连续的和离散的,包括伽玛,法线,卡方,泊松,多项式


对于没有封闭式表格的用户,我们可以使用EM算法。例如,考虑零膨胀的泊松模型:stats.stackexchange.com/questions/32133/…–
Damien

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我不知道是否可以全部列出。想到指数,正态和二项式,它们都属于指数族。指数族在指数中具有其足够的统计量,并且mle通常是该足够统计量的良好函数。


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这个问题的范围令人难以置信,但OP似乎在问具有MLE封闭式解决方案的发行版的特征,而不是要求详尽的列表。无论如何,详尽的清单是不可能的。
2012年

2
它并不总是“很好的函数”,例如,beta分布的足够统计量是,需要数值方法来查找形状参数 a b[logxlog(1x)]Tab
尼尔·G

感谢尼尔指出这一点。我想并不是所有指数族分布都有封闭形式的解决方案。
Michael R. Chernick
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