Элементы математической статистики. Учебное пособие
.pdf
4@9K4A<9
$469AEF6B AG?R CDB<;6B8AB= 6 FBK>9 B59EC9K<649F FB?P>B A4?<K<9 Q>EFD9@G@4 6 FBK>9 (< FB A9 6E9784). 1FBF Q>EFD9@G@ A9 B5S;4F9?PAB 8B?:9A 5OFP @4>E<@G@B@. #BQFB@G, 6 E?GK49 A9B5IB8<@BEF< (>B784 A9 SEAB 9EFP ?< Q>EFD9@G@, 4 9E?< < 9EFP. FB A9 CBASFAB >4>B= QFB Q>EFD9@G@ – @4>E<@G@ <?< @<A<@G@) E?98G9F A4=F< 6FBDGR CDB<;6B8AGR, KFB5O E89?4FP 6O6B8 B I4D4>F9D9 Q>EFD9@G@4.
&4> >4>
ln L(x1o , x2o ,...., xno ;ñ)
HGA>J<< |
L(x1o , x2o ,...., xno ;ñ) |
< |
8BEF<74RF @4>E<@G@4 CD< B8AB@ <
FB@ :9 ;A4K9A<< |
ñ , AB CDB<;6B8AGR BF |
HGA>J<< |
ln L(x1o , x2o ,...., xno ;ñ) |
A4IB8<FP ?97K9, FB |
;A4K9A<9 |
ñ(x1o , x2o ,...., xno ) B5OKAB A4IB8SF <; GD46A9A<S |
|
|
d ln L( xo , xo ,..., xo ;ñ ) |
||
1 2 |
n |
ý 0. |
|
||
dñ
A4?B7<KAB, HGA>J<R ñ(x1 , x2 ,...., xn ) B5OKAB A4IB8SF <;
GD46A9A<S
ö ln L( x1 , x2 ,..., xn ;ñ) ý 0.
öñ
1FB GD46A9A<9 A4;O649FES GD46A9A<9@ CD468BCB8B5<S.
71
#BE?9 FB7B >4> K<E?B64S HGA>J<S ñ(x1 , x2 ,...., xn ) A4=89A4, ;4@9ASS K<E?B6O9 C9D9@9AAO9 (x1 , x2 ,...., xn ) A4 6O5BD>G ( X1 , X 2 ,...., X n ) , CB?GK<@ E?GK4=AGR 69?<K<AG
ñˆ ý ñ( X1 , X 2 ,...., X n ).
1F4 E?GK4=A4S 69?<K<A4 A4;O649FES FBK9KAB= BJ9A>B= C4D4@9FD4 ñ , CB?GK9AAB= @9FB8B@ @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S. $4EE@BFD<@ CD<@9D A4IB:89A<S FBK9KAB= BJ9A>< C4D4@9FD4 QF<@ @9FB8B@.
#D<@9D |
|
|
|
%?GK4=A4S 69?<K<A4 |
|
X |
D4ECD989?9A4 CB |
CB>4;4F9?PAB@G ;4>BAG |
|
|
|
ü |
üx |
, еE?и x 0, |
|
p( x; ü) ý ýüe |
|
||
þ0, |
еE?и x ü 0, |
||
789 ü þ 0 - A9<;69EFAO= C4D4@9FD.
BJ9A>G A9<;69EFAB7B C4D4@9FD4 @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S.
$9L9A<9
@99@
n
L( x1 , x2 ,..., xn ;ñ ) ý üe üxi
iý1
!4=F< FBK9KAGR ü CB @9FB8G
n
ü xi
ý ün e i ý1 .
72
|
|
|
|
|
n |
|
ln L( x1 , x2 ,..., xn ;ñ ) ý n ln ü ü xi . |
||||||
|
|
|
|
|
iý1 |
|
ö ln L( x1 |
, x2 ,..., xn |
; ü) |
|
n |
n |
|
ý |
xi . |
|||||
|
öü |
|
ü |
|||
|
|
|
iý1 |
|||
"FER84 CB?GK49@ GD46A9A<9 CD468BCB8B5<S
nn x ý 0.
üiý1 i
$9L4S 97B BFABE<F9?PAB ü , A4IB8<@
|
ü ý |
|
|
|
1 |
|
. |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
n |
|
||||||
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
xi |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
n i ý1 |
|
|
|
|||
4@9ASS |
K<E?B6O9 C9D9@9AAO9 |
xi A4 6O5BDBKAO9 X i , |
|||||||||
CB?GK49@ |
FBK9KAGR BJ9A>G |
C4D4@9FD4 ü CB @9FB8G |
|||||||||
@4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S |
|
|
|
||||||||
|
ˆ |
1 |
|
|
|
||||||
|
ü ý |
|
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
n |
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
X i |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
n i ý1 |
|
|
|
|||||
73
4@9F<@, KFB F4> >4>
X ý 1 n X i n iý1
9EFP 6O5BDBKAB9 ED98A99, FB @B:AB ;4C<E4FP
ˆ |
1 |
|
|
|
ü ý |
|
|
|
. |
|
|
|
||
|
||||
|
X |
|||
$4EE@BFD<@ F9C9DP E?GK4=, >B784 C?BFABEFP HGA>J<< |
||||
D4ECD989?9A<S A9CD9DO6AB= |
|
E?GK4=AB= 69?<K<AO X |
||
;46<E<F A9 BF B8AB7B, 4 BF |
m A9<;69EFAOI C4D4@9FDB6 |
|||
ñ1 ,ñ2 ,...,ñm , FB 9EFP <@99F 6<8 p(x;ñ1 ,ñ2 ,...,ñm ) . QFB@ |
||||
E?GK49 HGA>J<S CD468BCB8B5<S CB BCD989?9A<R D46A4 |
||||
|
|
|
|
n |
L( x1 , x2 ,..., xn ;ñ1 ,ñ2 ,...,ñm ) ý p( xk ;ñ1 ,ñ2 ,...,ñm ). |
||||
|
|
|
|
k ý1 |
&9C9DP >4:8B@G A45BDG (x1o , x2o ,...., xno ; ñ1 , ñ2 ,..., ñm ) EF46SF 6 EBBF69FEF6<9 m K<E9? ñ1o ,ñ2o ,...,ñmo <; GE?B6<S, KFB
HGA>J<S CD468BCB8B5<S >4> HGA>J<S C9D9@9AAOI (ñ1 , ñ2 ,..., ñm ) CD<A<@49F @4>E<@4?PAB9 ;A4K9A<9. QFB@ E?GK49 8?S CB?GK9A<S m K<E?B6OI HGA>J<=
74
ñ1 ý ñ1 ( x1 , x2 ,...., xn ), ñ2 ý ñ2 ( x1 , x2 ,..., xn ),
...............................
ñm ý ñm ( x1 , x2 ,..., xn )
EBEF46?SRF E<EF9@G <; m GD46A9A<= CB8B5<S
üö ln L( x1 |
, x |
2 |
,..., x n ;ñ1 ,ñ |
2 |
,...,ñ m ) |
||||
ÿ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
öñ1 |
|
|
|
|
||
ÿ |
|
|
|
|
|
|
|
||
ÿ |
ö ln L( x , x |
|
,..., x |
|
;ñ ,ñ |
|
,...,ñ ) |
|
|
ÿ |
1 |
|
2 |
|
n |
1 |
2 |
m |
|
|
|
|
|||||||
ý |
|
|
|
öñ 2 |
|
|
|
|
|
ÿ...................................................... |
|||||||||
ÿ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÿ |
ö ln L( x1 |
, x |
2 |
,..., x n ;ñ1 ,ñ |
2 |
,...,ñ m ) |
|||
ÿ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
öñ |
|
|
|
|
|
|
ÿ |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
þ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ý0
ý0
ý0
; QFB= E<EF9@O GD46A9A<= A4IB8<@ m K<E?B6OI
HGA>J<=
75
ñ1 ý ñ1 ( x1 , x2 ,...., xn ), ñ2 ý ñ2 ( x1 , x2 ,..., xn ),
...............................
ñm ý ñm ( x1 , x2 ,..., xn )
4@9ASS K<E?B6O9 C9D9@9AAO9 (x1 , x2 ,...., xn ) A4 6O5BD>G ( X1 , X 2 ,...., X n ) , CB?GK<@ FBK9KAO9 BJ9A>< m
A9<;69EFAOI C4D4@9FDB6 CB @9FB8G @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S
ñˆ1 ý ñ1 ( X1 , X 2 ,...., X n ), ñ2 ý ñ2 ( X1 , X 2 ,..., X n ),
...............................
ñm ý ñm ( X1 , X 2 ,..., X n ).
$4EE@BFD<@ CD<@9D A4IB:89A<S 86GI A9<;69EFAOI C4D4@9FDB6 CB @9FB8G @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S.
#D<@9D
%?GK4=A4S 69?<K<A4 X D4ECD989?9A4 CB
ABD@4?PAB@G ;4>BAG E C?BFABEFPR
76
p( x; a,ó ) ý |
|
1 |
|
exp ( |
( x a) 2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|||
ó |
|
2ð |
2ó 2 |
|
|||
E A9<;69EFAO@< C4D4@9FD4@< a < ó . !4=F< FBK9KAO9
BJ9A>< A9<;69EFAOI C4D4@9FDB6 @9FB8B@ @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S.
$9L9A<9
(GA>J<S CD468BCB8B5<S ;4C<L9FES 6 6<89
L( x , x ,..., x ; a, ó ) |
ý |
|
|
1 |
|
|
|
exp ( |
( x |
1 |
a) 2 |
) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2ó 2 |
||||||||||||||||||
1 |
2 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
ó 2ð |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
( xn |
a) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
... |
|
|
|
|
exp ( |
|
|
|
) ý |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ó |
|
|
|
2ó 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2ð |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ý |
|
|
|
|
|
exp ( |
|
|
( xi |
a) 2 ). |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
(ó 2ð ) |
|
|
|
|
2ó |
|
|
i ý1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
?S ?B74D<H@4 QFB= HGA>J<< CB?GK49@ |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
ln L( x1 , x2 ,..., xn ; a,ó ) ý |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
n |
|
|
|
|
||
ý n ln |
|
|
n ln ó |
|
|
( xi |
a) 2 . |
|
||||||||||||||||||||
|
2ð |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2ó |
|
i ý1 |
|
|
|
|
||||||
&B784 E<EF9@4 GD46A9A<= CD468BCB8B5<S ;4C<L9FES 6 6<89
77
ü ö |
|
|
1 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
||||
ÿ |
|
|
ln L ý |
|
|
|
|
( xi |
a) ý 0 |
|
||||||
öa |
ó |
2 |
|
|||||||||||||
ÿ |
|
|
|
|
|
i ý1 |
|
|
|
|
|
|||||
ý |
ö |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
1 |
n |
2 |
|||
ÿ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ÿ |
|
|
|
ln L ý |
|
|
|
|
û |
|
|
|
( xi a) ý 0 |
|||
öó |
|
ó |
|
ó |
3 |
|||||||||||
þ |
|
|
|
|
|
|
|
i ý1 |
|
|||||||
; C9D6B7B GD46A9A<S E<EF9@O A4IB8<@
n
( xi a) ý 0.
i ý1
?<
a ý 1 n xi . n i ý1
; 6FBDB7B GD46A9A<S CB?GK49@
|
1 |
n |
|
||
|
( xi a)2 ý n. |
||||
|
2 |
||||
ó |
iý1 |
|
|||
|
|
|
1 |
n |
|
ó 2 ý |
( xi a)2 . |
||||
|
|||||
|
|
|
n iý1 |
||
?<, CB8EF46?SS A4=89AAB9 ;A4K9A<9 a , A4IB8<@
78
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
1 |
|
n |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
ó 2 ý |
( xi |
|
|
xk )2 . |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n iý1 |
|
n k ý1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
n |
|
|
1 |
n |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ó ý |
( xi |
|
xk ) 2 . |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n i ý1 |
|
|
n k ý1 |
|
|
|
||||||
4F9@, CB8EF46?SS 6 CB?GK9AAO9 HBD@G?O 6@9EFB |
||||||||||||||||||||||
K<E?B6OI |
|
|
C9D9@9AAOI |
(x1 , x2 ,...., xn ) |
6O5BD>G |
|||||||||||||||||
( |
X |
1 , |
X |
2 |
,...., |
X |
n ) , CB?GK<@ E?GK4=AO9 69?<K<AO |
ˆ |
< óˆ |
, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|||||
S6?SRM<9ES |
|
FBK9KAO@< |
BJ9A>4@< A9<;69EFAOI |
|||||||||||||||||||
C4D4@9FDB6 a < ó , CB?GK9AAO@< @9FB8B@ @4>E<@4?PAB7B
CD468BCB8B5<S
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X i |
|
|
|
|
||
|
|
|
a |
ý |
ý X , |
|
||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
ˆ |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
n i ý1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
1 |
n |
|
||
|
|
óˆ ý |
( X i |
X k )2 |
|
|||||||
|
|
, |
||||||||||
|
|
|
|
n iý1 |
|
n k ý1 |
|
|||||
789 |
|
- 6O5BDBKA4S ED98ASS. |
|
|
|
|
|
|||||
X |
|
|
|
|
|
|||||||
|
E?< E?GK4=A4S 69?<K<A4 |
X S6?S9FES 8<E>D9FAB=, |
||||||||||
FB HGA>J<S @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S EFDB<FES |
||||||||||||
4A4?B7<KAO@ B5D4;B@. |
!<:9 |
D4EE@4FD<649FES CD<@9D |
||||||||||
79
CBEFDB9A<S FBK9KAB= BJ9A>< 8?S 8<E>D9FAB= E?GK4=AB= 69?<K<AO @9FB8B@ @4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S.
#D<@9D
<E>D9FA4S E?GK4=A4S 69?<K<A4 X D4ECD989?9A4 CB
5<AB@<A4?PAB@G ;4>BAG
|
|
P (x ) ý C xi p xi (1 |
p) m xi , |
|
||||
|
|
m |
i |
|
m |
|
|
|
789 |
xi |
- K<E?B |
|
CBS6?9A<= EB5OF<S 6 |
i -B@ |
BCOF9 |
||
(xi |
ý 0,1,2,..., m) , |
m - |
>B?<K9EF6B |
<ECOF4A<= 6 |
B8AB@ |
|||
BCOF9, |
i ý 1,2,..., n, |
n |
- K<E?B |
BCOFB6. |
!9<;69EFAO@ |
|||
C4D4@9FDB@ D4ECD989?9A<S S6?S9FES 69DBSFABEFP CBS6?9A<S EB5OF<S 6 B8AB@ <ECOF4A<< - p . #BEFDB<FP FBK9KAGR BJ9A>G A9<;69EFAB7B C4D4@9FD4 p @9FB8B@
@4>E<@4?PAB7B CD468BCB8B5<S.
$9L9A<9
%BEF46<@ HGA>J<R CD468BCB8B5<S
L( x , x |
,..., x |
; p) ý C x1 p x1 |
(1 p)m x1 |
|||
1 |
2 |
|
n |
|
m |
|
C x2 |
p x2 |
(1 p)m x2 |
... C xn |
p xn (1 p)m xn ý |
||
m |
|
|
|
|
m |
|
ý (C x1 C x2 |
...C xn ) p x1 ûx2 û...ûxn (1 p)mn ( x1 ûx2 û...ûxn ) . |
|||||
|
m |
m |
m |
|
|
|
4C<L9@ ?B74D<H@<K9E>GR HGA>J<R CD468BCB8B5<S
80
