让(X1,X2,…,Xn)是从密度的随机样本fθ(x)=θxθ−110<x<1,θ>0
我正在尝试找到θ的UMVUEθ1+θ。
(X1,…,Xn)的联合密度为
fθ(x1,⋯,xn)=θn(∏i=1nxi)θ−110<x1,…,xn<1=exp[(θ−1)∑i=1nlnxi+nlnθ+ln(10<x1,…,xn<1)],θ>0
随着人口的PDF fθ属于单参数指数族,这表明,对于一个完整的充分统计量θ是T(X1,…,Xn)=∑i=1nlnXi
由于E(X1)=θ1+θ,首先想到E(X1∣T)将给我θ的UMVUEθ1+θ根据Lehmann-Scheffe定理, 1 + θ。不确定是否可以直接找到该条件期望,还是必须找到条件分布 X1∣∑ni=1lnXi。
另一方面,我考虑了以下方法:
我们有Xi∼i.i.dBeta(θ,1)⟹−2θlnXi∼i.i.dχ22,使−2θT∼χ22n。
所以,r的阶原时刻−2θT大约为零,作为使用卡方PDF计算是E(−2θT)r=2rΓ(n+r)Γ(n),n+r>0
因此,似乎对于r不同整数选择,我将获得θ的不同整数幂的无偏估计量(和UMVUE)。例如,E(−Tn)=1θ和E(1−nT)=θ直接给我1的UMVUE1θ和θ。
现在,当θ>1我们有θ1+θ=(1+1θ)−1=1−1θ+1θ2−1θ3+⋯。
我绝对可以得到1的UMVUE1θ,1θ2,1θ3等。所以结合这些UMVUE是我能得到所需的UMVUEθ1+θ。此方法有效吗?还是我应该继续第一种方法?由于UMVUE存在时是唯一的,因此两者都应给我相同的答案。
明确地说,我得到E(1+Tn+T2n(n+1)+T3n(n+1)(n+2)+⋯)=1−1θ+1θ2−1θ3+⋯
即,E(∑r=0∞Trn(n+1)...(n+r−1))=θ1+θ
有没有可能是我需要的是UMVUE ∑r=0∞Trn(n+1)...(n+r−1)当θ>1?
为0<θ<1,我会得到g(θ)=θ(1+θ+θ2+⋯),因此将UMVUE不同。
已经确信的是,在第一种方法的条件期望值不能直接找到,因为E(X1∣∑lnXi=t)=E(X1∣∏Xi=et),我已经着手寻找条件分布X1∣∏Xi。为此,我需要(X1,∏Xi)的联合密度。
我用了变数(X1,⋯,Xn)→(Y1,⋯,Yn)使得Yi=∏ij=1Xj所有i=1,2,⋯,n。这导致关节支承的(Y1,⋯,Yn)是S={(y1,⋯,yn):0<y1<1,0<yj<yj−1 for j=2,3,⋯,n}。
雅可比行列式结果为J=(∏n−1i=1yi)−1。
所以我得到的联合密度(Y1,⋯,Yn)作为fY(y1,y2,⋯,yn)=θnyθ−1n∏n−1i=1yi1S
的联合密度(Y1,Yn)因此是fY1,Yn(y1,yn)=θnyθ−1ny1∫yn−20∫yn−30⋯∫y101y3y4...yn−1dy2y2⋯dyn−2dyn−1
我可以在这里使用其他不同的转换方法来简化关节密度的计算吗?我不确定在这里是否进行了正确的转换。
根据评论部分的一些出色建议,我找到了(U,U+V)的联合密度,而不是联合密度(X1,∏Xi),其中U=−lnX1和V=−∑ni=2lnXi。
它立即看出U∼Exp(θ)和V∼Gamma(n−1,θ)是独立的。
的确,U+V∼Gamma(n,θ)。
对于n>1,联合密度(U,V)是fU,V(u,v)=θe−θu1u>0θn−1Γ(n−1)e−θvvn−21v>0
改变变量,我得到(U,U+V)的联合密度为
fU,U+V(u,z)=θnΓ(n−1)e−θz(z−u)n−210 < u < z
因此,ü∣U+V= z条件密度为Fü∣U+ V(你∣z)= (n − 1 )(z− u )n − 2žn − 11个0 < u < z
现在,我的UMVUE正是Ë(e− U∣U+V=z)=E(X1个| &Sigma;ñ我= 1lnX一世= - ž),因为我曾在文章开头提到的权利。
因此,剩下要做的就是找到Ë(e− U| ü+ V= z)= n − 1žn − 1∫ž0Ë- 你(z− u )n − 2d ü
但是根据Mathematica的观点,最后一个积分在伽马函数不完全方面具有封闭形式,我不知道现在该怎么办。