Procjena parametara. Zadatak 4.1 Neka je X 1, X 2,..., X n slučajni uzorak iz populacije s konačnim očekivanjem µ i varijancom σ 2.

Σχετικά έγγραφα
Sadrˇzaj Sadrˇzaj 12 TEORIJA PROCJENA

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

PROCJENE PARAMETARA POPULACIJE

3 Populacija i uzorak

( x) ( ) dy df dg. =, ( x) e = e, ( ) ' x. Zadatak 001 (Marinela, gimnazija) Nađite derivaciju funkcije f(x) = a + b x. ( ) ( )

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

Centralni granični teorem i zakoni velikih brojeva

Osnove teorije uzoraka

MATEMATIČKA STATISTIKA

Sadrˇzaj. Sadrˇzaj MATEMATIČKA STATISTIKA DESKRIPTIVNA STATISTIKA Ponovimo... 15

1.4 Tangenta i normala

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

Nizovi. Definicija. Niz je funkcija. a: R. Oznake: (a n ) ili a n } Zadatak 2.1 Napišite prvih nekoliko članova nizova zadanih općim članom:

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

nepoznati parametar θ jednak broju θ 0, u oznaci H 0 (θ =θ 0 ), je primer proste hipoteze. Ako hipoteza nije prosta, onda je složena.

MJERA I INTEGRAL završni ispit 4. srpnja (Knjige, bilježnice, dodatni papiri i kalkulatori nisu dozvoljeni!)

Tačkaste ocene parametara raspodele

VJEROVATNOĆA-POJAM. Definicija vjerovatnoće Σ = f x f. f f. f x f. f f ... = Σ = Σ. i...

Funkcija gustoće neprekidne slučajne varijable ima dva bitna svojstva: 1. Nenegativnost: f(x) 0, x R, 2. Normiranost: f(x)dx = 1.

Niz i podniz. Definicija Svaku funkciju a : N S zovemo niz u S. Za n N pišemo a(n) = a n i nazivamo n-tim članom niza.

2.2 Srednje vrijednosti. aritmetička sredina, medijan, mod. Podaci (realizacije varijable X): x 1,x 2,...,x n (1)

OPISNA STATISTIKA GRAFIČKE METODE. Pravila kolokvija PROMJENE RASPOREDA: Dozvoljene formule s weba (M. Grbić) HISTOGRAMI

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

UVOD U STATISTIČKO ZAKLJUČIVANJE

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Granične vrednosti realnih nizova

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Operacije s matricama

VJEROJATNOST I STATISTIKA Popravni kolokvij - 1. rujna 2016.

TESTIRANJE ZNAČAJNOSTI RAZLIKE

TAČNE I ASIMPTOTSKE RASPODJELE NEKIH UZORAČKIH STATISTIKA

numeričkih deskriptivnih mera.

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

18. listopada listopada / 13

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

STATISTIKA S M E I M N I AR R 7 : METODE UZORKA

Elementi spektralne teorije matrica

3n an = 4n3/2 +2n+ n 5n 3/2 +5n+2 n a 2 n = n 2. ( 2) n Dodatak. = 0, lim n! 2n 6n + 1

Slučajne varijable. Diskretna slučajna varijabla X je promjenjiva veličina koja poprima vrijednosti iz skupa

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

II. ANALITIČKA GEOMETRIJA PROSTORA

Trigonometrijske funkcije

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

2.7 Primjene odredenih integrala

VJEROJATNOST I STATISTIKA 2. kolokvij lipnja 2016.

DIFERENCIJALNI RAČUN FUNKCIJA VIŠE VARIJABLI Skica rješenja 1. kolokvija (16. studenog 2015.)

1 FUNKCIJE. Pretpostavljamo poznavanje prirodnih brojeva N = {1, 2, 3,... },

VJEROJATNOST popravni kolokvij veljače 2017.

Centralni granični teorem. Završni rad

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

4 Testiranje statističkih hipoteza

Slučajne varijable Materijali za nastavu iz Statistike

radni nerecenzirani materijal za predavanja

7 Algebarske jednadžbe

Integral i mjera. Braslav Rabar. 13. lipnja 2007.

METODA SEČICE I REGULA FALSI

MATEMATIČKA ANALIZA II

Mjera i integral. bilješke s vježbi ak. god /13. Aleksandar Milivojević

Slučajni procesi Prvi kolokvij travnja 2015.

Teorija verovatnoće. Definicija: Skup svih mogućih ishoda nekog eksperimenta nazivamo skup elementarnih dogaďaja i označavamo sa.

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Optimalnost u procjeni Nepristran procjenitelj minimalne varijance Cramer-Rao donja granica - ekasnost Konzistentnost. Vjeºbe - Statistika II.

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Definicija: Beskonačni niz realnih brojeva je funkcija a : N R. Umjesto zapisa a(1), a(2),,a(n), može se koristiti zapis a 1,

Teorijske osnove informatike 1

MJERA I INTEGRAL 2. kolokvij 30. lipnja (Knjige, bilježnice, dodatni papiri i kalkulatori nisu dozvoljeni!)

Statistika. Statističke metode služe nam da uočimo pravilnosti i zakonitosti po kojima se vlada cijeli kolektiv, a ne jedna odredena jedinka.

1 Neprekidne funkcije na kompaktima

STATISTIKA. 1. Osnovni pojmovi

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

1 Promjena baze vektora

(Hi-kvadrat test) r (f i f ti ) 2 H = f ti. i=1

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

4 Funkcije. 4.1 Pojam funkcije

Statistika. primjeri i zadaci. Ante Mimica, Marina Ninčević. 30. kolovoza 2010.

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

Geodetski fakultet, dr. sc. J. Beban-Brkić Predavanja iz Matematike OSNOVNI TEOREMI DIFERENCIJALNOG RAČUNA

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Vjerojatnost i matematička statistika

Teorem o prostim brojevima

Univerzitet u Sarajevu Građevinski fakultet Katedra za matematiku, programiranje, nacrtnu geometriju i fiziku

6 Polinomi Funkcija p : R R zadana formulom

IZVODI ZADACI (I deo)

Uvod u teoriju brojeva

odvodi u okoliš? Rješenje 1. zadatka Zadano: q m =0,5 kg/s p 1 =1 bar =10 5 Pa zrak w 1 = 15 m/s z = z 2 -z 1 =100 m p 2 =7 bar = Pa

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

Transcript:

4 Procjea parametara Neka je X slučaja varijabla čiju distribuciju proučavamo. Defiicija: Slučaji uzorak duljie za X je iz od ezavisih i jedako distribuiraih slučajih varijabli X 1, X,..., X koje imaju istu razdiobu kao i X. Za ω Ω je x 1 = X 1 (ω), x = X (ω),..., x = X (ω) jeda realizacija slučajog uzorka i zovemo je uzorak. Statistika je fukcija slučajog uzorka. Razdioba slučaje varijable X je često opisaa parametrima koje pokušavamo procijeiti. Defiicija: Procjeitelj T = f (X 1,..., X ) je epristrai procjeitelj za parametar τ ako vrijedi ET = τ. Zadatak 4.1 Neka je X 1, X,..., X slučaji uzorak iz populacije s koačim očekivajem µ i varijacom σ. Pokažite da je (a) X := X 1 + + X epristrai procjeitelj za µ, (b) S := 1 1 (X i X ) epristrai procjeitelj za σ. Rješeje: =µ =µ X1 + + X EX 1 + + EX (a) E[X ] = E = 1 = µ

4. PROCJENA PARAMETARA (b) E[S ] = E 1 (X i X ) = 1 1 1 E Xi X X i + X = = 1 1 E Xi X + X = 1 1 E Xi X = = 1 1 E Xi 1 ( X i ) = 1 E[Xi 1 ] 1 E[( X i ) ] = = 1 1 = 1 1 [Var X i +(EX i ) ] 1 [Var( X i ) +( E[ σ =µ = Var X i σ + µ 1 [σ + (µ) ] X i ] ) ] = = EX i = 1 1 ( 1)σ = σ. 4.1 Metoda maksimale vjerodostojosti Neka je (x 1,..., x ) opažei uzorak za slučaju varijablu X s gustoćom f(x θ), gdje je θ = (θ 1,..., θ k ) Θ R k epozati parametar. Defiiramo fukciju vjerodostojosti L: Θ R sa Vrijedost ˆθ = ˆθ(x 1,..., x ) Θ za koju je L(θ) := f(x 1 θ) f(x θ), θ Θ. L(ˆθ) = max θ Θ L(θ) zovemo procjea metodom maksimale vjerodostojosti. Statistika ˆθ(X 1,..., X ) je procjeitelj metodom maksimale vjerodostojosti ili kraće MLE. Zadatak 4. Neka je X 1, X,..., X slučaji uzorak iz geometrijske razdiobe s parametrom p 0, 1. Nadite MLE za p. Rješeje: X G(p) P(X = k) = (1 p) k 1 p, k N f(x p) = (1 p) x 1 p, x N 0, iače

4. PROCJENA PARAMETARA 3 Neka je x 1, x,..., x opažei uzorak. Tada vrijedi x 1, x,..., x N i L(p) = f( p) = (1 p) p, p 0, 1 Fukcija x l x je strogo rastuća pa je dovoljo maksimizirati fukciju l(p) = l L(p) = l(1 p) + l p. Vrijedi l (p) = + 1 p p l (p) = 0 p = p = 1 p l (p) = pa fukcija l poprima maksimum u ˆp = (1 p) p < 0. Dakle, MLE za parametar p je 1 Zadatak 4.3 Neka je X 1, X,..., X slučaji uzorak iz Poissoove razdiobe s parametrom λ > 0. (a) Nadite MLE za λ. (b) Ispitajte je li MLE epristrai procjeitelj za λ. Rješeje: (a) Neka je x 1, x,..., x opažei uzorak. Tada je L(λ) = f( λ) = λ! e λ = X. λ x 1! x! e λ = c λ e λ, gdje c > 0 e ovisi o λ. Stoga je dovoljo maksimizirati fukciju x i l(λ) = l λ e λ = l λ λ, λ > 0.

4 4. PROCJENA PARAMETARA Vrijedi l (λ) = λ l (λ) = 0 λ = l (λ) = λ 0 pa fukcija l poprima maksimum u ˆλ = i MLE za λ je X. (b) Prema zadatku 4.1 je E[X ] = EX 1 = λ X je epristrai procjeitelj za λ. Napomea: Ako je ˆθ MLE za θ i g : Θ g(θ) eka fukcija, oda je g(ˆθ) MLE za g(θ). Zadatak 4.4 Nadite MLE parametara θ = (µ, σ ) ormalog modela N(µ, σ ). Ispitajte epristraost procjeitelja. Rješeje: Stavimo θ 1 = µ i θ = σ. Neka je x 1, x,..., x opažei uzorak. Tada je L(θ 1, θ ) = f( θ 1, θ ) = 1 e ( θ 1 ) θ = c θ θ π e 1 (x θ i θ 1 ) za (θ 1, θ ) R 0, +. Budući da je c > 0 i fukcija x l x strogo rastuća, dovoljo je maksimizirati fukciju l(θ 1, θ ) = l θ e 1 (x θ i θ 1 ) = l θ 1 ( θ 1 ). θ Vrijedi l θ 1 = 1 θ l = 1 + 1 θ θ θ ( θ 1 ) = 0 θ 1 = ( θ 1 ) = 0 θ = ( θ 1 )

4. PROCJENA PARAMETARA 5 Zbog prethode apomee stavimo ˆθ 1 = Budući da je Hesseova matrica Hl(ˆθ 1, ˆθ ) = 1ˆθ = x, ˆθ = ( x) = 1 s. ṋ 1ˆθ (x θ i ˆθ 1 ) ( ˆθ 1 ) ( ˆθ = 1 ) 1 ˆθ 1ˆθ3 egativo defiita, MLE za µ je X, a MLE za σ je 1 S. Prema zadatku 4.1 slijedi ṋ 0 θ 0 E[X ] = µ i E[ 1 S ] = 1 E[S ] = 1 σ = σ Dakle, X je epristrai procjeitelj za µ, ali 1 S ije epristrai procjeitelj za σ. Zadatak 4.5 Neka je X 1,..., X slučaji uzorak iz modela s fukcijom gustoće 0, x t f(x t) = e (x t), x > t. Nadite MLE za parametar t R. Rješeje: Neka je x 1, x,..., x opažei uzorak. Tada je +t L(t) = f( t) = e, x(1) > t. 0, iače Fukcija t L(t) strogo raste a, x (1), a dalje je jedaka 0. Stoga se maksimum postiže u ˆt = x (1) i MLE za t je X (1) = mi{x 1,..., X }. Zadatak 4.6 Neka je X 1, X,..., X slučaji uzorak iz diskrete uiforme razdiobe a skupu {1,,..., m}, m N. (a) Nadite MLE za m. (b) Ispitajte je li MLE epristrai procjeitelj za m. 1 ˆθ

6 4. PROCJENA PARAMETARA Rješeje: (a) Neka je x 1, x,..., x opažei uzorak. Vrijedi 1, x {1,..., m} f(x m) = m 0, iače pa je L(m) = f( m) = 1, m x () m. 0, iače Fukcija m L(m) strogo pada a [x (), +, a iače je jedaka 0. Stoga se maksimum postiže u ˆm = x () pa je MLE za m jedak X () = max{x 1,..., X }. (b) MLE ije epristrai procjeitelj za m jer je E[X () ] = E[max{X 1,..., X }] = = P(max{X 1,..., X } k) = = = k=1 (1 P(max{X 1,..., X } < k)) = k=1 m (1 P(X 1 < k,..., X < k)) = k=1 m (1 P(X 1 < k) P(X < k)) = k=1 m m 1 (1 P(X 1 < k) ) = (1 P(X 1 k) ) = k=1 4. Metoda momeata k=0 m 1 k=0 k 1 < m. m Procjeitelje metodom momeata dobivamo izjedačavajem momeata razdiobe s odgovarajućim uzoračkim mometima. Zadatak 4.7 Neka je X 1,..., X slučaji uzorak za X Γ(α, β), α, β > 0. Nadite procjeitelje za α i β metodom momeata. Rješeje: Neka je x 1, x,..., x opažei uzorak. Prema zadatku.7 je EX = αβ i Var X = αβ. Izjedačavajem populacijskog i uzoračkog očekivaja, te populacijske i uzoračke varijace, dobivamo pa je αβ = x αβ = s α = x s, β = s x. Dakle, procjeitelj za α metodom momeata je X, a procjeitelj za β je S S X.

4. PROCJENA PARAMETARA 7 4.3 Pouzdai itervali za parametre ormale razdiobe Defiicija: Neka su L = l (X 1,..., X ) i D = d (X 1,..., X ) statistike slučajog uzorka X 1,..., X. Za [L, D ] kažemo da je (1 α) % pouzdai iterval za parametar τ ako vrijedi P(L τ D ) 1 α, α 0, 1. Napomea: Neka su X i N(µ, σ ), i = 1,..., ezavise slučaje varijable. Tada je: X µ N(0, 1) σ (4.1) ( 1)S χ ( 1) σ (4.) X µ t( 1) S (4.3) (X i µ) χ () σ (4.4) Zadatak 4. Neka je X 1,..., X slučaji uzorak iz ormale razdiobe s varijacom i epozatim očekivajem µ. Aritmetička sredia uzorka je x = 4.7. Nadite 95% pouzdai iterval za parametar µ. Rješeje: Budući da je X 1,..., X N(µ, ), prema 4.1 je Z := X µ N(0, 1). Iz 1 α = 0.95 dobivamo dau pouzdaost α = 0.05. Iz tablice ormale distribucije odredimo z α = z 0.05 = 1.96 za koji vrijedi P( z 0.05 Z z 0.05 ) = 0.95. 1 α z α/ z α/

4. PROCJENA PARAMETARA Stoga je odoso P P 1.96 X µ 1.96 = 0.95, X 1.96 µ X + 1.96 = 0.95. Dakle, 95% pouzdai iterval za parametar µ je X 1.96, X + 1.96 Aritmetička sredia uzorka je x = 4.7 pa je procjea 95% pouzdaog itervala za µ a osovi opažeog uzorka 4.7 1.96, 4.7 + 1.96 = [4.14, 43.5]. Zadatak 4.9 Razvijea je ova slitia metala za izgradju svemirskih letjelica. Izvršeo je 15 mjereja koeficijeta apetosti te je izračuata sredia uzorka x = 39.3 i stadarda devijacija s =.6. Pretpostavljamo da je mjerea veličia ormalo distribuiraa. Nadite 90% pouzdai iterval za očekivaje populacije. Rješeje: Budući da je X 1,..., X 15 N(µ, σ ), prema 4.3 je T := X 15 µ S 15 15 t(14). Iz 1 α = 0.90 dobivamo dau pouzdaost α = 0.10. Iz tablice t-distribucije odredimo t α ( 1) = t 0.05(14) = 1.761 za koji vrijedi P( t 0.05 (14) T t 0.05 (14)) = 0.90. 1 α t α/ t α/

4. PROCJENA PARAMETARA 9 Stoga je odoso P 1.761 X 15 µ 15 1.761 = 0.90, S 15 S 15 P X 15 1.761 µ X 15 + 1.761 S15 = 0.90. 15 15 Dakle, 90% pouzdai iterval za parametar µ je X 15 1.761 S 15 15, X 15 + 1.761 S 15 15 Uvrštavajem aritmetičke sredie uzorka x = 39.3 i stadarde devijacije uzorka s =.6 dobivamo da je procjea 90% pouzdaog itervala za µ a osovi opažeog uzorka jedaka 39.3 1.761.6 15, 39.3 + 1.761.6 15 = [3.1, 40.4]. Zadatak 4.10 Na slučajom uzorku od 5 elemeata iz ormale razdiobe izračuata je varijaca uzorka s = 1.5. Procijeite 90% pouzdai iterval za varijacu populacije. Rješeje: Budući da je X 1,..., X 5 N(µ, σ ), prema 4. je V := 4 S 5 σ χ (4). Za dau pouzdaost α = 0.10, iz tablice χ -distribucije odredimo za koje vrijedi χ α ( 1) = χ 0.05 (4) = 36.415 i χ 1 α ( 1) = χ 0.95 (4) = 13.4 P(χ 0.95 (4) V χ 0.05 (4)) = 0.90. 1 α χ 1 α/ χ α/

90 4. PROCJENA PARAMETARA Stoga je odoso P 13.4 4 S 5 36.415 = 0.90, σ 4 S P 5 36.415 σ 4 S 5 = 0.90. 13.4 Dakle, 90% pouzdai iterval za parametar µ je 4 S 5 36.415, 4 S 5 13.4 Uvrštavajem varijace uzorka s = 1.5 dobivamo da je procjea 90% pouzdaog itervala za σ a osovi opažeog uzorka jedaka 4 1.5 4 1.5, = [.4, 1.66]. 36.415 13.4 Napomea: (a) Za t-distribucija se asimptotski poaša kao jediiča ormala distribucija pa za velike (u praksi 31) umjesto t α () možemo uzeti z α iz tablice ormale distribucije. (b) Neka je alpha=0.05. U R-u z α dobijemo aredbom > qorm(1-alpha) [1] 1.959964 Neka je alpha=0.05 i = 14. Tada t α () dobivamo aredbom > qt(1-alpha,) [1] 1.76131 Neka je sada alpha=0.05 i = 4. Naredbe za χ α() i χ 1 α() su redom: > qchisq(1-alpha,) [1] 36.41503 > qchisq(alpha,) [1] 13.443

4. PROCJENA PARAMETARA 91 4.4 Aproksimativi pouzdai itervali Defiicija: Niz statistika {Z : N} je asimptotski ormala ako kovergira po distribuciji slučajoj varijabli Z N(0, 1), odoso ako je Pišemo: Z AN(0, 1). lim P(Z x) = Φ(x), x R. Napomea: Neka je X 1,..., X slučaji uzorak s koačim očekivajem µ = EX 1 i varijacom σ = Var X 1, te eka je S := X 1 + + X. Prema cetralom graičom teoremu vrijedi odakle slijedi S ES Var S AN(0, 1), X µ σ Defiicija: Procjeitelj T je (slabo) kozisteta ako je AN(0, 1). (4.5) (P) lim T = τ, tj. ε > 0 lim P( T τ > ε) = 0. Napomea: (a) S je kozisteta procjeitelj za stadardu devijaciju σ. (b) Ako je ˆσ kozisteta procjeitelj za stadardu devijaciju σ, tada vrijedi X µ ˆσ AN(0, 1). (4.6) Zadatak 4.11 Nadite 95% pouzdai iterval za epozati parametar θ iz Exp(θ), θ > 0, modela ako je mjere uzorak duljie = 190 i 190 = 40549 daa. Rješeje: Budući da je X 1,..., X 190 Exp(θ), vrijedi µ = EX 1 = 1 i θ σ = Var X 1 = 1. θ Prema 4.5 je Z := X 190 µ 190 AN(0, 1). σ Za dau pouzdaost α = 0.05 je z α = z 0.05 = 1.96 i vrijedi P( z 0.05 Z z 0.05 ) 0.95. Stoga je P 1.96 X 190 1 θ 1 θ 190 1.96 0.95,

9 4. PROCJENA PARAMETARA odoso 1.96/ 190 + 1 P θ 1.96/ 190 + 1 0.95. X 190 X 190 Dakle, aproksimativi 95% pouzdai iterval za parametar θ je 1.96/ 190 + 1, 1.96/ 190 + 1 X 190 Aritmetička sredia uzorka je x = 190 X 190 = 40549 190 = 13.416 pa je procjea tog pouzdaog itervala za θ a osovi opažeog uzorka 1.96/ 190 + 1, 1.96/ 190 + 1 = [0.0040, 0.00535]. 13.416 13.416 Zadatak 4.1 Obavljeo je mjereja težie čokoladih pločica od grama. Dobivei su podaci: tezia u g frekvecija 9-93 5 94-95 7 96-97 1 9-99 33-101 19 10-103 11 104-105 4 Nadite 95% pouzdai iterval za očekivau težiu čokoladih pločica. Rješeje: Neka je µ očekivaje distribucije težie čokoladih pločica. Budući da je = velik, prema prethodoj apomei vrijedi Z := X µ S AN(0, 1). Za dau pouzdaost α = 0.05 je z α = z 0.05 = 1.96 i vrijedi P( z 0.05 Z z 0.05 ) 0.95. Stoga je P 1.96 X µ 1.96 0.95, S

4. PROCJENA PARAMETARA 93 odoso P X 1.96 S µ X + 1.96 S 0.95. Dakle, aproksimativi 95% pouzdai iterval za parametar µ je X 1.96 S, X + 1.96 S Aritmetičku srediu i varijacu uzorka račuamo kao u zadatku 1.5. Širia razreda je c =, a refereta vrijedost x 0 = 9.5. Tablica frekvecija glasi: i I i f i d i = ( x 0 )/c f i d i f i d i 1 [91.5, 93.5 5 9.5-3 -15 45 [93.5, 95.5 7 94.5 - -14 3 [95.5, 97.5 1 96.5-1 -1 1 4 [97.5, 99.5 33 9.5 0 0 0 5 [99.5, 101.5 19.5 1 19 19 6 [101.5, 103.5 11 10.5 44 7 [103.5, 105.5 4 104.5 3 13 36 Σ 3 193 Sada je x = c 1 s = c 1 k f i d i + x 0 = k f i d i 1 3 + 9.5 = 9.56 k f i d i = 4 193 3 = 7.7 s =.79 pa je procjea aproksimativog 95% pouzdaog itervala za parametar µ a osovi opažeog uzorka 9.56 1.96.79, 9.56 + 1.96.79 = [9.01, 99.11]. Zadatak 4.13 U 400 izvedeih pokusa dogadaj A astupio je 0 puta. Procijeite 95% pouzdai iterval za p = P(A). Rješeje: Budući da je X 1,... X 400 slučaji uzorak iz Beroullijevog modela s parametrom p, slijedi µ = EX 1 = p i σ = Var X 1 = p(1 p). Daa pouzdaost je α = 0.05 i z α 0.05 = 1.96.

94 4. PROCJENA PARAMETARA 1. Prema 4.5 je pa vrijedi X 400 µ σ 400 AN(0, 1) X 400 p P 400 p(1 p) 1.96 0.95. Kvadrirajem dobivamo da uz 95% pouzdaosti vrijedi odoso (X 400 p) 400 1.96 p(1 p), (X 400 X 400p + p ) 400 1.96 (p p ) 0. Uvrštavajem x = 0/400 = 0.7 i rješavajem kvadrate jedadžbe p (400 + 1.96 ) p(00 0.7 + 1.96 ) + 400 0.7 0, dobivamo da je procjea 95% pouzdaog itervala za p jedaka [0.653, 0.743].. X je kozisteta procjeitelj za p pa je ˆσ = X (1 X ) kozisteta procjeitelj za σ = p(1 p). Prema 4.6 je X 400 µ ˆσ 400 400 AN(0, 1), pa je odoso P 1.96 X 400 p 400 1.96 0.95, ˆσ 400 P X 400 1.96 ˆσ 400 400 p X 400 + 1.96 ˆσ 400 400 0.95, odakle uvrštavajem x = 0.7 i ˆσ 400 = 0.7 0.3 dobivamo da je procjea 95% pouzdaog itervala za p jedaka [0.655, 0.745].

4. PROCJENA PARAMETARA 95 4.5 Zadaci za vježbu 4.14 Neka je X U(0, τ), τ > 0. Pokažite da je X epristrai procjeitelj za τ. 4.15 Neka je X 1,..., X sl. uzorak iz Beroullijevog modela s parametrom P(X i = 1) = p i 3. Nadite epristrai procjeitelj za: (a) τ(p) = p(1 p) i (b) τ(p) = p (1 p). 4.16 Neka je X 1,..., X sl. uzorak iz Beroullijevog modela s parametrom P(X i = 1) = p 0, 1. Nadite MLE za p. 4.17 Neka je X U(τ, τ + ), τ > 0. Odredite sve procjee za τ metodom ML. 4.1 Neka je X 1,..., X sl. uzorak iz ekspoecijalog modela s parametrom λ > 0. (a) Nadite MLE procjeitelj za λ. (b) Nadite bar jeda epristrai procjeitelj za λ. (c) Nadite bar jeda epristrai procjeitelj za λ. 4.19 Nadite MLE procjeitelj parametra θ = (α, β) za model Γ(α, β), α, β > 0. Uputa: fukcija f : R + R + defiiraa sa f(x) = l x Γ (x) je bijekcija. Γ(x) 4.0 Neka je X 1,..., X sl. uzorak iz Beroullijevog modela s parametrom P(X i = 1) = p. Nadite procjeitelj metodom momeata za: (a) p, (b) p(1 p) i (c) cos p. 4.1 Da bi se ispitala čvrstoća jede vrste čelika, obavljeo je mjereje prijelome sile a 4 epruveta. Pretpostavljamo da je prijeloma sila ormalo distribuiraa. Rezultati mjereja daju x = 70. i s = 10.1. Nadite 95% pouzdai iterval za parametar µ, očekivaje populacije. 4. Promatra je slučaja uzorak od stabala izmedu jih 1546 a ekoj farmi i izmjerea aritmetička sredia x = 59. te stadarda devijacija s = 10.11. Odredite 95% pouzdai iterval za sredju visiu svih stabala a toj farmi. 4.3 Na uzorku od 0 elemeata dobivee su sljedeće vrijedosti ormale varijable: 7 74 73 73 70 74 7 76 7 71 71 74 74 76 73 76 70 75 71 73 Procijeite 0% p. i. za: (a) očekivaje populacije i (b) stadardu devijaciju populacije. 4.4 Nadite 95% pouzdai iterval za epozati parametar λ Poissoovog modela P (λ) ako je mjereje slučajog uzorka duljie = 61 dalo izos od 61 = 15. 4.5 U 40 bacaja ovčića 4 puta je palo pismo. Odredite 95% pouzdai iterval za očekivai broj pisama u eograičeom broju bacaja ovčića. Rješeja: 4.15. (a) S, (b) 0 {X 1 =1,X =1,X 3 =0}. 4.16. X 4.17. [x (), x (1) ] 4.1. Uz ozaku Y = X 1 + + X : (a) /Y, (b) ( 1)/Y, (c) ( 1)( )/Y. 4.19. ˆα = f 1 (l X ( l X i )/), ˆβ = X / ˆα 4.0. (a) X, (b) X (1 X ), (c) cos X. 4.1. [67.3, 73.1] 4.. [57.4, 61.0] 4.3. (a) [7.43, 73.56], (b) [1.5,.41]. 4.4. [.33,.57] 4.5. [0.45, 0.74]