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设总体的概率密度为其中是未知参数,为来自总体的简单随机样本,记为样本值中小于的个数,求:
  1. (1) 的矩估计;
  2. (2) 的最大似然估计。

答案

第 1 问

矩方程的形式解为。仅当时该解属于参数空间;否则矩方程在内无解。

第 2 问

当时,;当或时,参数空间内不存在最大似然估计。两种边界情形的似然上确界均为,分别在或时趋近,但不取得。

解析

第 1 问

总体的一阶矩为 。

以样本均值代替总体均值,解矩方程 ,得到通常所写的形式矩估计 。

题设参数空间为 。上述矩方程的解属于该空间,当且仅当 。若样本均值不满足此条件,形式解仍是同一统计量,但矩方程在参数空间内无解;等于两个端点时也不能取 或 。

超出参数范围的情形并非不可能。例如所有样本均落在 内的概率为 ,此时形式解大于 。题设未规定截断或其他修正方法,不能将形式解擅自截断到端点。

第 2 问

对来自该总体的有效样本,有 ,其中 。

当 时,,令其为零得 。又有 ,故唯一最大似然估计为 。

当 时, 在 上严格递减,并在 时趋于 ;上确界 不在参数空间内取得,因而不存在最大似然估计。

当 时, 严格递增,并在 时趋于同样不取得的上确界 ,所以也不存在最大似然估计。