Maximálně věrohodné odhady
Uveďme nejprve pár nezbytných definic a pojmů nezbytných k dalším úvahám.
je regulární, jestliže platí
(1) |
je otevřená borelovská množina. |
(2) | Množina nezávisí na parametru |
(3) |
Pro každé existuje konečná parciální derivace |
(4) |
Pro všechny platí kde je odpovídající distribuční funkce.
|
(5) |
Pro všechny je integrál konečný a matice je pozitivně definitní. Matice se nazývá Fisherova informační matice o parametru |
Poznámka 2.2. Pro jednoduchost někdy hovoříme o regularitě ne o regularitě systému hustot.
Definice 2.3. Nechť Pak náhodný vektor
|
se složkami |
se nazývá skórový vektor příslušný hustotě
(1) |
Je-li a pro existují pak |
(2) |
Platí-li navíc pro pak kde |
V dalším budeme uvažovat náhodný výběr z rozdělení s regulární hustotou Označme Pak sdružená (simultánní) hustota náhodného vektoru je rovna
neboť náhodný výběr je tvořen systémem nezávislých náhodných veličin.
Zaveďme následující značení pro:
- funkce:
- náhodné vektory:
- maticové funkce:
Věta 2.5. Uvažujme náhodný výběr z rozdělení s hustotou
(1) |
Pokud pro existují pak |
(2) |
Platí-li navíc pro (tj. je regulární i v 2. derivacích), pak kde |
Následující věta uvádí asymptotické vlastnosti skórových vektorů náhodných výběrů.
Věta 2.6. Mějme náhodný výběr z rozdělení s regulární hustotou Označme Nechť pro všechna a existují druhé parciální derivace hustoty
(1) |
Pak platí nebo ekvivalentně Dále platí nebo
|
(2) |
Platí-li navíc, že je regulární i v 2.derivacích, tj. pak matice náhodných veličin nebo ekvivalentně |
V dalším budeme uvažovat pouze regulární hustoty, tj.
Definice 2.7.
(a) |
Věrohodnostní funkcí rozumíme funkci vektorového parametru |
(b) |
logaritmickou věrohodnostní funkcí nazýváme funkci |
(c) |
Řekneme, že odhad je maximálně věrohodný odhad (MLE) vektorového parametru pokud platí
pro všechna |
V poslední větě této části uveďme důležité vlastnosti, které se týkají asymptotického rozdělení maximálně věrohodných odhadů.
Věta 2.8. Mějme náhodný výběr z rozdělení s regulární hustotou Označme Nechť pro všechna a existují druhé parciální derivace hustoty a platí
Pak
(1) | |
(2) |