Μέθοδος μέγιστης πιθανοφάνειας

Σχετικά έγγραφα
Μέθοδος μέγιστης πιθανοφάνειας

Δειγματοληψία. Πρέπει να γνωρίζουμε πως πήραμε το δείγμα Το πλήθος n ij των παρατηρήσεων σε κάθε κελί είναι τ.μ. με μ ij συμβολίζουμε την μέση τιμή:

Δειγματοληψία. Πρέπει να γνωρίζουμε πως πήραμε το δείγμα Το πλήθος n ij των παρατηρήσεων σε κάθε κελί είναι τ.μ. με μ ij συμβολίζουμε την μέση τιμή:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Στατιστική. Εκτιμητική

Πινάκες συνάφειας. Βαρύτητα συμπτωμάτων. Φύλο Χαμηλή Υψηλή. Άνδρες. Γυναίκες

Έλεγχος Ανεξαρτησίας x2 του Pearson x2 του Pearson

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ Ι ΜΕΡΟΣ Α (Σ. ΧΑΤΖΗΣΠΥΡΟΣ) . Δείξτε ότι η στατιστική συνάρτηση T = X( n)

- ΟΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 6: ΜΗ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΟ ΟΡΙΟ ΣΤΟ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΗΓΟΡΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Σ. ΖΗΜΕΡΑΣ Τμήμα Μαθηματικών Κατεύθυνση Στατιστικής και Αναλογιστικών- Χρηματοοικονομικών Μαθηματικών Σάμος

Στατιστική Συμπερασματολογία

Στατιστική είναι το σύνολο των μεθόδων και θεωριών που εφαρμόζονται σε αριθμητικά δεδομένα προκειμένου να ληφθεί κάποια απόφαση σε συνθήκες

1. ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Εκτιμητές Μεγίστης Πιθανοφάνειας (Maximum Likelihood Estimators MLE)

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ 7 ΚΑΙ 8

Εφαρμοσμένη Στατιστική Δημήτριος Μπάγκαβος Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Πανεπισ τήμιο Κρήτης 14 Μαρτίου /34

Στατιστική Συμπερασματολογία

7. Αν υψώσουμε και τα δύο μέλη μιας εξίσωσης στον κύβο (και γενικά σε οποιαδήποτε περιττή δύναμη), τότε προκύπτει

ΑΣΥΜΠΤΩΤΕΣ ΓΡΑΦΙΚΗΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΟ ΔΙΩΝΥΜΙΚΟ ΘΕΩΡΗΜΑ

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β. Να μελετήσετε ως προς τη μονοτονία και τα ακρότατα τις παρακάτω συναρτήσεις: f (x) = 0 x(2ln x + 1) = 0 ln x = x = e x =

ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

Συνδυαστική Βελτιστοποίηση Εισαγωγή στον γραμμικό προγραμματισμό (ΓΠ)

(X1 X 2 ) 2}. ( ) f 1 (x i ; θ) = θ x i. (1 θ) n x i. x i log. i=1. i=1 t2 i

,, δηλαδή στο σημείο αυτό παρουσιάζει τη μέγιστη τιμή της αν α < 0 2α 4α και την ελάχιστη τιμή της αν α > 0. β Στο διάστημα,

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ SIMPLEX

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

ΘΕΩΡΙΑ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ 3 ο ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Εφαρμοσμένη Στατιστική Δημήτριος Μπάγκαβος Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Πανεπισ τήμιο Κρήτης 13 Μαρτίου /31

Γ. Ν. Π Α Π Α Δ Α Κ Η Σ Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Ο Σ ( M S C ) ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: Σπουδές στις Φυσικές Επιστήμες

2.3 Πολυωνυμικές Εξισώσεις

Θεώρημα Βolzano. Κατηγορία 1 η Δίνεται η συνάρτηση:

να είναι παραγωγίσιμη Να ισχύει ότι f Αν μια από τις τρεις παραπάνω συνθήκες δεν ισχύουν τότε δεν ισχύει και το θεώρημα Rolle.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ - ΥΠΟ ΕΙΞΕΙΣ ΣΥΝΤΟΜΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση και Συσχέτιση 19/5/2017

Επισκόπηση ύλης Πιθανοτήτων: Μέρος ΙΙ. M. Kούτρας

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ: ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ 11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 13

Υ: Νόσος. Χ: Παράγοντας Κινδύνου 1 (Ασθενής) 2 (Υγιής) Σύνολο. 1 (Παρόν) n 11 n 12 n 1. 2 (Απών) n 21 n 22 n 2. Σύνολο n.1 n.2 n..

Στατιστική Συμπερασματολογία

Στατιστική Συμπερασματολογία

A(θ) = n log θ B(x ) = 0. T (x ) = x i. Γ(n)θ n =

Εκτιμήτριες. Κώστας Γλυκός ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ. Ασκήσεις για ΑΕΙ και ΤΕΙ. Kglykos.gr. σε Εκτιμήτριες. μέθοδος ροπών και μέγιστης πιθανοφάνειας

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ 11. β) τον εκτιμητή μέγιστης πιθανοφάνειας για την άγνωστη παράμετρο λ 0.

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Ακαδ. Έτος Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής. Παρασκευάς Τσανταρλιώτης Α.Μ. 318

ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Συμπληρωματικές Σημειώσεις Δημήτριος Παντελής. Pr T T0

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ SIMPLEX, διαλ. 3. Ανωτάτη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης 29/4/2017

Θεωρία Παιγνίων και Αποφάσεων. Ενότητα 5: Εύρεση σημείων ισορροπίας σε παίγνια μηδενικού αθροίσματος. Ε. Μαρκάκης. Επικ. Καθηγητής

ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ - ΚΑΝΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΣΗΣ - ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΘΕΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Δηλαδή η ρητή συνάρτηση είναι πηλίκο δύο ακέραιων πολυωνύμων. Επομένως, το ζητούμενο ολοκλήρωμα είναι της μορφής

Kεφάλαιο 4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων. F : : F = F r, όπου r xy

ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ Μεταπτυχιακό Τραπεζικής & Χρηματοοικονομικής

Επισκόπηση ύλης Πιθανοτήτων Μέρος ΙΙ. M. Kούτρας

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΟΣΟΣΤΙΑΙΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΓΙΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΟ ΕΚΘΕΤΙΚΟ ΠΛΗΘΥΣΜΟ ΑΠΟ k ΠΛΗΘΥΣΜΟΥΣ

12. ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ Α ΒΑΘΜΟΥ. είναι δύο παραστάσεις μιας μεταβλητής x πού παίρνει τιμές στο

2.5.1 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΟΣΟΣΤΙΑΙΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΜΙΑΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ

f f 2 0 B f f 0 1 B 10.3 Ακρότατα υπό συνθήκες Πολλαπλασιαστές του Lagrange

Διάλεξη 1: Στατιστική Συμπερασματολογία - Εκτίμηση Σημείου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ. ΜΑΘΗΜΑ 8ο

Εφαρμοσμένη Στατιστική

HMY 795: Αναγνώριση Προτύπων

Γ ε ν ι κ έ ς εξ ε τ ά σ ε ι ς Μαθηματικά Γ λυκείου Θ ε τ ι κ ών και οικονομικών σπουδών

ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ. Επικ. Καθ. Στέλιος Ζήμερας. Τμήμα Μαθηματικών Κατεύθυνση Στατιστικής και Αναλογιστικά Χρηματοοικονομικά Μαθηματικά

ΜΕΤΡΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΔΕΣΜΕΥΜΕΝΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ, ΟΛΙΚΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΗΜΑ BAYES, ΑΝΕΞΑΡΤΗΣΙΑ ΚΑΙ ΣΥΝΑΦΕΙΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 71

0x2 = 2. = = δηλαδή η f δεν. = 2. Άρα η συνάρτηση f δεν είναι συνεχής στο [0,3]. Συνεπώς δεν. x 2. lim f (x) = lim (2x 1) = 3 και x 2 x 2

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Απαντήσεις στα Μαθηματικά Κατεύθυνσης 2016

Πανελλήνιες Εξετάσεις Ημερήσιων Γενικών Λυκείων. Εξεταζόμενο Μάθημα: Μαθηματικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης, Ημ/νία: 27 Μαΐου 2013

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ. Παπάνα Αγγελική

Μαθηματικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ - ΣΗΜΕΙΑ ΚΑΜΠΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 0. Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση. Ένα Πρόβλημα. Η επιδιωκόμενη ιδιότητα. Ένα χρήσιμο γράφημα. Οι υπολογισμοί. Η μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων ...

ΟΚΙΜΑΣΙΕΣ χ 2 (CHI-SQUARE)

ΘΕΩΡΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑΣ ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

Λήψη αποφάσεων κατά Bayes

2. Αν έχουμε μια συνάρτηση f η οποία είναι συνεχής σε ένα διάστημα Δ.

Παντελής Μπουμπούλης, M.Sc., Ph.D. σελ. 2 math-gr.blogspot.com, bouboulis.mysch.gr

ΠΟΛΥΩΝΥΜΑ. Λυμένα Παραδείγματα

Γραμμικός Προγραμματισμός Μέθοδος Simplex

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 9 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΣΗ

( ) ( ) Τοα R σημαίνει ότι οι συντελεστές δεν περιέχουν την μεταβλητή x. αντικ σταση στο που = α. [ ο αριθµ ός πουτο µηδεν ίζει

Υ: Νόσος. Χ: Παράγοντας Κινδύνου 1 (Ασθενής) 2 (Υγιής) Σύνολο. 1 (Παρόν) n 11 n 12 n 1. 2 (Απών) n 21 n 22 n 2. Σύνολο n.1 n.2 n..

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ - ΤΜΗΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ. Εισαγωγικές εξετάσεις για το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα - Μέρος 2ο

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 19

y 1 (x) f(x) W (y 1, y 2 )(x) dx,

ςεδς ΤΕΤΡΑΔΙΟ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ Βαγγέλης Βαγγέλης Νικολακάκης Μαθηματικός

Άσκηση 1: Λύση: Για το άθροισμα ισχύει: κι επειδή οι μέσες τιμές των Χ και Υ είναι 0: Έτσι η διασπορά της Ζ=Χ+Υ είναι:

Αντικείμενο του κεφαλαίου είναι: Ανάλυση συσχέτισης μεταξύ δύο μεταβλητών. Εξίσωση παλινδρόμησης. Πρόβλεψη εξέλιξης

Ακρότατα υπό συνθήκη και οι πολλαπλασιαστές του Lagrange

Γραφική Λύση & Πρότυπη Μορφή Μαθηματικού Μοντέλου

ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ. Παπάνα Αγγελική

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 9ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανυσματικοί Χώροι

Εξίσωση 1 η 1 ο μέλος 2 ο μέλος

ΕΚΤΙΜΙΣΗ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΠΙΘΑΝΟΦΑΝΕΙΑΣ

Συνθήκες Θ.Μ.Τ. Τρόπος αντιμετώπισης: 1. Για να ισχύει το Θ.Μ.Τ. για μια συνάρτηση f σε ένα διάστημα [, ] (δηλαδή για να υπάρχει ένα τουλάχιστον (, )

1. Κατανομή πόρων σε συνθήκες στατικής αποτελεσματικότητας

Transcript:

Αν x =,,, παρατηρήσεις των Χ =,,,, τότε έχουμε διαθέσιμο ένα δείγμα Χ={Χ, =,,,} της κατανομής F μεγέθους με από κοινού σκ της Χ f x f x Ορισμός : Θεωρούμε ένα τυχαίο δείγμα Χ=(Χ, Χ,, Χ ) από πληθυσμό το οποίο έχει συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας f(x ;θ), με θθ Η συνάρτηση πιθανοφάνειας (lkelhood) ορίζεται από τη σχέση, L f x ;

και ο λογάριθμος της συνάρτησης πιθανοφάνειας (loglkelhood) ορίζεται ως l log L log f x ; log f x; Λαμβάνοντας την πρώτη παράγωγο ως προς θ l 0 και αφού βεβαιωθούμε ότι η δεύτερη παράγωγος ως προς θ είναι γνησίως αρνητική, λαμβάνεται η μέγιστη τιμή της παραμέτρου Η εκτίμηση επομένως Μέγιστης Πιθανοφάνειας είναι η λύση της εξίσωσης πιθανοφάνειας

Ορισμός : Ο εκτιμητής σχέση l max που ικανοποιεί τη είναι η παράμετρος η οποία μεγιστοποιεί την πιθανοφάνεια του δείγματος Χ και καλείται Εκτιμητής Μέγιστης Πιθανοφάνειας (ΕΜΠ) του θ X l

Αν, για παράδειγμα, ληφθεί ένα τυχαίο δείγμα Y, Y,, Y από την κατανομή Posso με παράμετρο λ, τότε η συνάρτηση πιθανοφάνειας θα είναι Και ο λογάριθμος της συνάρτησης πιθανοφάνειας

Οπότε, παίρνοντας την πρώτη παράγωγο, δίνονται αντίστοιχα τα διαγράμματα για τη συνάρτηση πιθανοφάνειας και τη συνάρτηση του λογαρίθμου της πιθανοφάνειας:

Έλεγχος πολυωνυμικής με άγνωστες παραμέτρους Όταν οι παράμετροι π, =,,,k είναι άγνωστοι, θα πρέπει να εκτιμηθούν από τα δεδομένα και μετά να χρησιμοποιηθεί το τεστ καλής προσαρμογής x όπου αντί για e γίνεται όπου είναι ο εκτιμητής μέγιστης πιθανοθάνειας (ΕΜΠ) των άγνωστων παραμέτρων και η x κατανομή θα είναι x k--s όπου s ο αριθμός των εκτιμώμενων παραμέτρων e

Έλεγχος πολυωνυμικής με άγνωστες παραμέτρους Θεώρημα: Αν οι παράμετροι π, =,,,k εξαρτώνται από άλλες παραμέτρους άγνωστες θ δηλ: τότε: x I * ~ xk s

Άσκηση Σε πρόβλημα γενετικής μια ομάδα βιολόγων προτείνει μοντέλο τριωνυμικής κατανομής με π =θ, π =θ(-θ), και π 3 =(-θ), με 0<θ< Αν =50 με συχνότητες π =5, π =0 και π 3 =5 να δειχθεί αν τα δεδομένα ακολουθούν τριωνυμική κατανομή Επίσης να αποδειχθεί ότι καθώς και ότι η αναμενόμενη τιμή ισούται με 3 l l E

Απάντηση Ελέγχουμε Η πιθανοφάνεια δίνεται από την σχέση: Ο λογάριθμος της πιθανοφάνειας H : 0 H : 0 3 3 3 3!!!! c L log log log log log log 3 c L

Απάντηση με πρώτη παράγωγο log L 3 0 Οπότε όπου Άρα 3 Εκτιμητής μέγιστης πιθανοφάνειας *5 0 00 04

Απάντηση Οπότε παίρνουμε 06 048 3 0 36 Με αντίστοιχες αναμενόμενες εκτιμήσεις Τεστ καλής προσαρμογής I 5 8 x 8 e e e 3 8 4 8 0 4 5 8 * 4 8 x k s,005 x3,005 x,005 504 504<7 άρα απορρίπτω την Η 0 3 7

Απάντηση Για την δεύτερη μερική παράγωγο έχουμε Και για την αναμενόμενη τιμή της ης παραγώγου έχουμε 3 3 - l l 3 E E E E l E

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Όταν το μέγεθος του δείγματος είναι γνωστό αλλά τα αθροίσματα (γραμμών ή στηλών) άγνωστα τότε πολυωνυμικό μοντέλο δειγματοληψίας εφαρμόζεται Τα κελιά (I,J) είναι τα πιθανά αποτελέσματα με σππ να ισούται με! Επομένως αναφερόμαστε στο συνολικό αριθμό του μεγέθους του δείγματος

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Αν ο πίνακας συνάφειας είναι μεγέθους ΙJ και δεσμεύσουμε ως προς το συνολικό αριθμό του δείγματος τότε η συνάρτηση πιθανοφάνειας δίνεται από την σχέση: l!! με μέγιστη τιμή για π = π = π 3 = = π IJ = δηλ: όταν όλες οι πιθανότητες εμφάνισης του συνδυασμού των ενδεχομένων ισούται με μονάδα Αλλά αυτό είναι αδύνατον γιατί το άθροισμα των πιθανοτήτων πρέπει να ισούται με την μονάδα

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Επομένως στην περίπτωσή μας θέλουμε να μεγιστοποιήσουμε την συνάρτηση πιθανοφάνειας l με βάση τον περιορισμό ότι: max I J l max log l Περίπτωση γραμμικού προγραμματισμού: επίλυση συστήματος εξισώσεων κάτω από περιορισμούς Για την μεγιστοποίηση χρησιμοποιούμε τον λογάριθμο της συνάρτησης πιθανοφάνειας Στις περιπτώσεις που θέλουμε να ελέγξουμε την επίδραση των περιορισμών πάνω στην διαδικασία μεγιστοποίησης της συνάρτησής μας κάνουμε χρήση των πολλαπλασιαστών Lagrage

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Ακρότατα με περιορισμούς ισοτήτων Έστω μία συνάρτηση f:r R με συνεχείς πρώτες μερικές παραγώγους και οι περιορισμοί g(q)=0, g:r R m Το πρόβλημα είναι να βρεθούν τα ακρότατα της f υπό τους περιορισμούς g Θα μετατρέψουμε το πρόβλημα αυτό σε κάποιο που ξέρουμε να λύνουμε: στο πρόβλημα χωρίς περιορισμούς Αυτό επιτυγχάνεται με την χρήση των πολλαπλασιαστών Lagrage

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Ακρότατα με περιορισμούς ισοτήτων Ορίζοντας την Λαγκρανζιανή (κατ άλλους Χαμιλτονιανή) L ως T L q, f q g q όπου το διάνυσμα λ καλείται πολλαπλασιαστής Lagrage, και βρίσκοντας τα ακρότατά της, έχουμε επιτύχει τον στόχο μας (Θεμελιώδες θεώρημα)

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Ακρότατα με περιορισμούς ισοτήτων Η δεύτερη προϋπόθεση εξασφαλίζει την ικανοποίηση των αρχικών περιορισμών ισοτήτων Η σχέση μας δείχνει ότι οι πολλαπλασιαστές Lagrage ερμηνεύονται σαν την αλλαγή στη βέλτιστη τιμή που επιφέρει μία αλλαγή στους περιορισμούς

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Ακρότατα με περιορισμούς ισοτήτων Με βάση το πρόβλημα της μεγιστοποίησης που έχουμε να επιλύσουμε οι περιορισμοί μετατρέπονται σε max log l I J 0 και η γενική μορφή της συνάρτησης Lagrage δίνεται από την σχέση L f g b όπου g()=b είναι οι περιορισμοί μας I J Στην περίπτωση την δική μας

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Ακρότατα με περιορισμούς ισοτήτων Με βάση την γενική μορφή: L f g η συνάρτηση που θέλουμε να μεγιστοποιήσουμε γίνεται (λαμβάνοντας τους λογαρίθμους): b L I J log I J

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Παραγωγίζοντας ως προς π, =,,,I και =,,,J και εξισώνοντας με το μηδέν έχουμε L 0 Άμα λύσουμε ως προς και αθροίσουμε επί του συνολικού δείγματος έχουμε: I J I J I J

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Αντικαθιστώντας της δεύτερη σχέση στην πρώτη έχουμε Οι εκτιμητές μέγιστης πιθανοφάνειας των πιθανοτήτων π, είναι οι εμπειρικές εκτιμήσεις των πιθανοτήτων

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Κάτω από την υπόθεση της ανεξαρτησίας έχουμε * η συνάρτηση που θέλουμε να μεγιστοποιήσουμε γίνεται (λαμβάνοντας τους λογαρίθμους): L I J log I J * *

πολυωνυμικής δειγματοληψίας Μηδενίζοντας την πρώτη παράγωγο ως προς π και ως π έχουμε: 0 0 0 0 L L, * *

γινόμενο πολυωνυμικής Ας υποθέσουμε ότι σε κάθε επίπεδο της Χ, έστω Χ =, διαθέτουμε, παρατηρήσεις Έστω επίσης ότι οι μετρήσεις της Υ σε ένα επίπεδο της Χ είναι ανεξάρτητες από αυτές σε ένα άλλο επίπεδο της Χ, έχοντας συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (π,, π J ) Τότε για κάθε γραμμή έχουμε ένα διαφορετικό πολυωνυμικό πείραμα Οι μετρήσεις, =,, J έχουν την πολυωνυμική κατανομή:!! Επομένως στην περίπτωση αυτή αναφερόμαστε σε μεταβαλλόμενα επίπεδα είτε οριζόντια είτε κάθετα στο πίνακα συνάφειας όπου το αντίθετο επίπεδο παραμένει σταθερό υπό συνθήκη πιθανότητα

γινόμενο πολυωνυμικής Για να βρούμε το μέγιστο χρησιμοποιούμε τους πολλαπλασιαστές Lagrage, όπου θέλουμε να μεγιστοποιήσουμε την συνάρτηση Παραλογίζοντας ως προς π και εξισώνοντας με το μηδέν έχουμε: I J I J L log 0 L

γινόμενο πολυωνυμικής Αθροίζοντας ως προς όλα τα έχουμε: Αντικαθιστώντας την δεύτερη στην πρώτη σχέση έχουμε: * *

γινόμενο πολυωνυμικής Αν ισχύει η υπόθεση της ανεξαρτησίας τότε η πιθανοφάνεια γράφεται: όπου π είναι η κοινή τιμή των πιθανοτήτων π,, π I οι οποίες κάτω από την μηδενική υπόθεση είναι ίσες Με βάση τους πολλαπλασιαστές Lagrage η συνάρτηση που πρέπει να μεγιστοποιηθεί είναι: I J L log l

γινόμενο πολυωνυμικής Παραλογίζοντας ως προς την π και μηδενίζοντας έχουμε: με λύσεις των εξισώσεων μετά από αντικατάσταση: L 0