MLE of


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LET PDFファイルとの分布からのランダムサンプルである X1,X2,X3,...,Xn

f(x;α,θ)=e−x/θθαΓ(α)xα−1I(0,∞)(x),α,θ>0

およびの最尤推定量をます。ましょうαθΨ(α)=dΓ(α)dα

私の試み、

L(α,θ)=∏i=1nf(xi)=∏i=1ne−xi/θθαΓ(α)xiα−1=1Γn(α)⋅θnα(∏i=1nxi)α−1exp⁡(−∑i=1nxiθ)
ℓ(α,θ)=−nlog⁡(Γ(α))−nαlog⁡(θ)+(α−1)∑i=1nlog⁡(xi)−1θ∑i=1nxiδℓ(α,θ)δθ=−nαθ+1θ2∑i=1nxi=01θ2∑i=1nxi=nαθθ^=∑i=1nxinα=1αx¯
dℓ(α,θ^)dα=−n⋅Γ′(α)Γ(α)−nlog⁡(1αx¯)+∑i=1nlog⁡(xi)=0=−n⋅Γ′(α)Γ(α)+nlog⁡(α)−nlog⁡(x¯)+∑i=1nlog⁡(xi)=0log⁡(α)−Γ′(α)Γ(α)=log⁡(x¯)−∑i=1nlog⁡(xi)n

を見つけることができなくなった。第二に、質問で与えられているように、\ Psi(\ alpha)= \ frac {d \ Gamma(\ alpha)} {d \ alpha}の使い方がわかりません。誰かが私にそれを説明できることを願っています。αΨ(α)=dΓ(α)dα

前もって感謝します。


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MLEを見つけるには、数値的な方法に頼らなければなりません。α
— StubbornAtom

あなたはをとして書きますΨ(α)Γ′(α)
— Taylor

1
代わりにディガンマ関数を使用するように言われましたか?それは私にはもっと理にかなっているでしょうψ(x)=Γ′(x)Γ(x)Ψ
— jld

@シャコンヌ私は質問にタイプミスがあると思います。Psiではなくpsiである必要があります。
— Mathxx

@テイラー私はと思った?ψ(α)=Γ′(α)Γ(α)
— Mathxx 2018年

回答:


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してみましょうのであるディガンマ関数(私が使用しているではなく、あなたの)。ψ(α)=Γ′(α)Γ(α)ψψΨ

AM-GMによる不等式 so (whereとはほぼ確実に定義されてい)。さらに、等式は、確率イベントであるに対してのみ保持されるため、ほぼ確実です。

x¯≥(∏ixi)1/n
log⁡x¯−log⁡x¯≥0
log⁡x¯log⁡xix1=⋯=xn0log⁡x¯−log⁡x¯>0

簡単にするために、ます。y=log⁡x¯−log⁡x¯

on考え。これは連続的で、 なので、中間値の定理は、。特に、これは つまり、少なくとも1つの点がにマッピングされていることを意味し。f(α)=log⁡(α)−ψ(α)(0,∞)

limα→0f(α)=∞
limα→∞f(α)=0
f(0,∞)
f−1({y})≠∅
(0,∞)yy>0

さらに、はで単射であることがわかり、なので、実際には一意のがあります。f(0,∞)f′<0α^f(α^)=y

@StubbornAtomが言うように、実際にこのを見つけるには数値的な方法が必要になります。α^


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+1素晴らしい分析。との漸近性を考えると、の根を数値的に見つけることにより、の解を見つけることをお勧めしこれは線形に非常に近くなるためです(大きな値では勾配)。Γψ,log⁡(x)−ψ(x)=C
1log⁡(x)−ψ(x)−1C,
2
— whuber
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