最大似然估计的标准误差是什么意思?


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我是一名数学家,自学统计数据,尤其是在语言方面苦苦挣扎。

在我正在使用的书中,存在以下问题:

随机变量为为。(当然,你可以根据对这个问题的缘故一个参数采取任何分布)。然后五个值的样品,,,,中给出。XPareto(α,60)α>014216322

第一部分:“使用最大似然的方法中,发现一个估计的基于[样品]”。这没问题。答案是。α^ α听,说:4.6931αα^≈4.6931

但是然后:“给出的标准误差的估计值。”α^

这是什么意思?由于只是一个固定的实数,因此我不知道它可能以什么方式出现标准错误。我是否要确定的标准偏差?α^Pareto(α^,60)

如果您认为问题不清楚,那么此信息对我也有帮助。


代表什么?60
— Alecos Papadopoulos

您有的公式吗?这将帮助您估计其标准误差。α^
— soakley 2014年

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@Glen_b但是,如果这是下限,那么实现的样本的所有值怎么会变小?
— Alecos Papadopoulos

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@Alecos这是一个很好的观点。我的评论没有道理。我已经把它删了。
— Glen_b-恢复莫妮卡2014年

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@Alecos:是密度为。Pareto(α,λ)f(x)=αλα(λ+x)α+1
— Stefan

Answers:


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另一个答案涵盖了标准错误的推导,我只是想用符号来帮助您:

您的困惑是由于这样一个事实,在统计数据中,我们使用完全相同的符号来表示Estimator(这是一个函数)和一个特定的估计(这是估计器在接收特定的实现样本作为输入时所取的值)。

因此和对于。因此,是随机变量的函数,因此随机变量本身肯定具有方差。 α(X=X)=4.6931X={14,α^=h(X)α^(X=x)=4.6931α(X )x={14,21,6,32,2}α^(X)

在ML估计中,由于估计器的有限样本分布未知(无法得出),因此在许多情况下,我们可以计算的是渐近标准误差。

严格来说,没有渐近分布,因为它收敛到实数(在几乎所有ML估计的情况下都是真数)。但是数量收敛到一个正常的随机变量(通过应用中心极限定理)。 √α^n(α^−α)

符号混乱的第二点:大多数(如果不是全部)文本将写(“ Avar” =渐近方差“),而它们的含义是,即它们是指而不是 ... 的渐近方差...对于基本帕累托我们有分布阿瓦尔(√Avar(α^) √Avar(n(α^−α)) αn(α^−α)α^

Avar[n(α^−α)]=α2

因此

Avar(α^)=α2/n

(但是您会发现写的是) Avar(α^)=α2

现在,在什么意义上,估计器具有“渐近方差”,因为正如所说的那样,它渐近地收敛为常数?好吧,从近似的意义上来说,是针对大型但有限的样本。即在“小”样本(其中“估计”是一个(通常)未知分布的随机变量)和“无限”样本之间的某个地方,其中“估计”是一个常数,这里有“大但有限的样本区域”,估算器尚未变为常数,并且其分布和方差以a回的方式导出,方法是首先使用中央极限定理推导 ž=√α^ α = 1Z=n(α^−α)(由于CLT的原因是正常的),然后转过来写(向后退一步,将视为有限)显示了是正常随机变量的仿射函数,因此本身呈正态分布(始终近似)。Ñαžα^=1nZ+αnα^Z


+1用于区分和 -当然,表示法可能会不一致。 √α^n(α^−α)
— Nate Pope'3

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αα^(最大似然估计器)是随机样本的函数,随机样本(不是固定的)也是函数。可以从Fisher信息中获得的标准误差的估算值,α^

I(θ)=−E[∂2L(θ|Y=y)∂θ2|θ]

其中是参数,是对数似然函数,条件是随机样本。直观上,Fisher信息指示围绕MLE的对数似然表面的曲率的陡度,因此提供的“信息” 量约为。大号(θ | Ý = Ý )θ ÿ ÿ θθL(θ|Y=y)θyyθ

对于具有单个实现的分布,已知对数似然:Y = y y 0Pareto(α,y0)Y=yy0

我(α)=1

L(α|y,y0)=log⁡α+αlog⁡y0−(α+1)log⁡yL′(α|y,y0)=1α+log⁡y0−log⁡yL″(α|y,y0)=−1α2
插入Fisher信息的定义, 对于样本最大似然估计器渐近分布为: 其中是样本大小。因为是未知的,所以我们可以插入 {ÿ1,
I(α)=1α2
α α Ñ →交通∞ 〜 Ñ(α ,1{y1,y2,...,yn}α^Ñαα小号È(α)听,说:√
α^∼n→∞N(α,1nI(α))=N(α,α2n), 
nαα^以获得标准误差的估计值:
SE(α^)≈α^2/n≈4.69312/5≈2.1

1
对于倒数第二行,,表示符号不正确。如果,则不会出现在右侧。相反,您希望ñ→交通∞Ñ α ;· 听,说: Ñ(α,1α^∼n→∞N(α,1nI(α))n→∞nα^≈˙N(α,1nI(α))
— user321627
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