是MLE


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假设(X,Y)具有pdf

fθ(x,y)=e(x/θ+θy)1x>0,y>0,θ>0

样品的密度(X,Y)=(Xi,Yi)1in从这一人群得出因此是

gθ(x,y)=i=1nfθ(xi,yi)=exp[i=1n(xiθ+θyi)]1x1,,xn,y1,,yn>0=exp[nx¯θθny¯]1x(1),y(1)>0,θ>0

θ的最大似然估计可推导为

θ^(X,Y)=X¯Y¯

我想知道这个MLE的极限分布是否正常。

清楚的是,足够的统计量θ基于样品是(X¯,Y¯)

现在,我想说的是,MLE渐近是正常的,毫无疑问它是否是常规一参数指数族的成员。我不认为是这样的话,部分原因是因为我们有一个一维参数的二维充分统计量(如在N(θ,θ2)的分布,例如)。

使用的事实,XY实际上独立指数的变量,我可以证明这的确切分布θ是这样的:θ^

θ^θ=dF, where FF2n,2n

我可能无法从这里找到极限分布。

相反,我可以通过WLLN认为X¯PθY¯P1/θ,从而使θθ^Pθ

这告诉我,θ收敛于分布θ。但是,这并不令人感到意外,因为θ是一个“好”的估计θ。而且这个结果不足以得出类似√的结论θ^θθ^θn(θ^θ)是渐近正常与否。我也无法使用CLT提出合理的论点。

因此,这里存在一个问题,即母体分布是否满足MLE极限分布为正态的正则条件。


θ1

MLE的渐近正态性与指数族无关。直观地讲,要保持渐近正态性,您只需要确保解没有机会位于参数空间的边界附近即可。
whuber

@whuber据我所知,属于规范指数族的pdf几乎总是具有渐近正常的MLE(不是因为exp系列引起的)。这就是我试图指出的联系。
StubbornAtom

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正确:但是连接是一种方式。MLE的渐近结果要笼统得多,因此我试图建议,从这个总体方向看,而不是关注指数族的属性,可能是一个更有成果的研究。
whuber

采用多元CLT和增量方法的证明也可以作为完成
StubbornAtom

Answers:


3

渐近正态性的直接证明:

这里的对数似然是

L=nx¯θθny¯

一阶和二阶导数是

Lθ=nx¯θ2ny¯,2Lθ2=2nx¯θ3

θ^n

L(θ^n)θ=0

θ0

L(θ^n)θ=L(θ0)θ+2L(θ~n)θ2(θ^nθ0)=0

θ~nθ^nθ0

(θ^nθ0)=(2L(θ~n)θ2)1L(θ0)θ

但是在我们的单参数情况下,逆仅是倒数,因此,还插入导数的特定表达式,

(θ^nθ0)=θ~n32nx¯(nx¯θ02ny¯)

n(θ^nθ0)=θ~n32x¯θ02n(x¯θ02y¯)

n(θ^nθ0)=θ~n32x¯θ02(n1/2i=1n(xiθ02yi))

总和的方差是

Var(i=1n(xiθ02yi))=2nθ02

Sn

n(θ^nθ0)=(θ~n32x¯θ0)i=1n(xiθ02yi)n2θ0

n(θ^nθ0)=(θ~n32x¯θ0)SnVar(Sn)

E(xiθ02yi)=0E(Sn)=0

SnVar(Sn)dN(0,1)

由于估算器的一致性,我们也有

(θ~n32x¯θ0)pθ02

根据斯卢茨基定理,我们得出

n(θ^nθ0)dN(0,θ02/2)

θ0

θ0


这么晚才回复很抱歉。一直以来,我一直在思考这是否是一个弯曲的指数族,因此MLE的行为可能有所不同。
StubbornAtom

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@StubbornAtom当估计中的参数位于参数的边界上时,渐近正态性肯定会丢失(如果考虑的话,这是非常直观的结果)。
Alecos Papadopoulos
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