Skip to Content

Глава 9. Задачи с разборами

Тут прокачиваем руки на всех методах главы: считаем информацию Фишера, выписываем правдоподобие и спейсинги, ловим нерегулярные модели и в конце ломаем неравенство (4) хитрой оценкой Ходжеса. Сначала решай сам, разбор — потом.


Задача 1

Вычисли информацию Фишера I1(θ)I_1(\theta) для случайной величины X1X_1, имеющей распределение Бернулли с неизвестной вероятностью «успеха» θ\theta.

Указание. Вырази U1=∂∂θln⁡f(X1,θ)U_1 = \frac{\partial}{\partial\theta}\ln f(X_1, \theta) через X1X_1.


Задача 2

Пусть Xi∼N(μ,σ2)X_i \sim N(\mu, \sigma^2). Найди ОМП μ~\tilde\mu и σ~\tilde\sigma. Почему найденное решение — это точка максимума функции правдоподобия, а не, скажем, седловая точка?


Задача 3

Случайные величины XiX_i имеют функцию распределения F ⁣(x−μσ)F\!\left(\frac{x - \mu}{\sigma}\right), где F(x)=(1−e−x)I{x≥0}F(x) = (1 - e^{-x})I_{\{x \ge 0\}} — модель сдвига-масштаба показательного закона. Найди ОМП параметров μ\mu и σ\sigma.

Указание. Учти, что плотность разрывна в точке μ\mu.


Задача 4

Для равномерного распределения на отрезке [μ1,μ2][\mu_1, \mu_2] вычисли:

а) ОМП,

б) оценки по методу спейсингов.


Задача 5

Случайные величины XiX_i имеют плотность p(x,θ)=12e−∣x−θ∣p(x, \theta) = \tfrac12 e^{-|x - \theta|} (сдвиг закона Лапласа). Как устроено множество, на котором функция правдоподобия максимальна, для

а) чётного,

б) нечётного размера выборки?

Указание. Сравни с задачей 4 главы 7.


Задача 6⭐

Для логнормальной модели с плотностью

pμ,σ(x)=1xσ2πexp⁡{−12σ2(ln⁡x−μ)2}I{x>0}p_{\mu, \sigma}(x) = \frac{1}{x\sigma\sqrt{2\pi}}\exp\left\{-\frac{1}{2\sigma^2}(\ln x - \mu)^2\right\}I_{\{x > 0\}}

найди оценки параметров μ\mu и σ\sigma по методу моментов.


Задача 7⭐

Для выборки из закона N(θ,1)N(\theta, 1) рассмотрим оценку

θ^={Xˉ,∣Xˉ∣≥an,bXˉ,∣Xˉ∣<an,\hat\theta = \begin{cases} \bar X, & |\bar X| \ge a_n, \\ b\bar X, & |\bar X| < a_n, \end{cases}

где ∣b∣<1|b| < 1, 0<an→00 < a_n \to 0, но ann→∞a_n\sqrt n \to \infty при n→∞n \to \infty. Вычисли асимптотическую дисперсию этой оценки.


Задача 8

С помощью метода Лагранжа проверь, что максимум функции ∏i=1n+1Di\prod_{i=1}^{n+1} D_i при условиях ∑i=1n+1Di=1\sum_{i=1}^{n+1} D_i = 1, 0≤Di≤10 \le D_i \le 1, достигается, когда D1=⋯=Dn+1=1n+1D_1 = \dots = D_{n+1} = \dfrac{1}{n+1}.

Обновлено