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統計・用語・点推定
観測されたデータが「最も起こりやすかった」と考えられるように、パラメータθを選ぶ方法です。尤度(観測データが起きる確率の大きさ)を最大にするθ̂を求めます。
分布の形(モデル)を仮定したうえでパラメータを決める、実務で最も標準的な推定方法です。多くの分布で直感的な推定量(標本平均など)と一致します。
対数尤度ln L(θ)のグラフ。最大値を取るθの位置が最尤推定量θ̂になる。
尤度関数 は「パラメータθのもとで、観測データ
尤度関数
。観測データが起きる「確率の大きさ」をθの関数として見る。
対数尤度で計算
n=10件のポアソンデータで のとき、
ポアソン分布(λ)のデータでΣXi=30, n=6のとき、λの最尤推定量は?
最尤法で使う対数尤度の操作は?
指数分布(λ)の最尤推定量は?
最尤推定量。対数尤度を最大化して求める。ポアソンは 、指数は 。
最大値を求めるには、対数尤度をθで微分してゼロと置く(尤度方程式)のが基本手順です:。たとえばポアソン分布(λ)ではこれを解くと 、指数分布では となり、直感的な推定量と一致します。
最尤推定量は一般に不偏とは限りませんが(不偏推定量)、標本数が大きくなると真の値に収束する一致性と、漸近的に分散が最小(フィッシャー情報量の逆数に近づく、フィッシャー情報量)という強力な性質をもち、実務で広く使われています。
代表例
ポアソンの 、指数分布の 、二項の 。
一致性
nが大きいと真の値に収束する(不偏性とは別の性質)。
漸近有効性
nが大きいと最尤推定量の分散はフィッシャー情報量の逆数に近づき、最小に近い分散になる。