极大似然估计方法(Maximum Likelihood Estimate,MLE)也称为最大概似估计或最大似然估计,是求估计的另一种方法,最大概似是1821年首先由德国数学家高斯(C. F. Gauss)提出,但是这个方法通常被归功于英国的统计学家。罗纳德·费希尔(R. A. Fisher)
基本介绍
- 中文名:极大似然估计
- 外文名:(Maximum Likelihood Estimate)
- 又称:最大概似估计或最大似然估计
- 属于:求估计的一种方法
- 学科:数学
- 简称:MLE
- 提出者:高斯(C. F. Gauss)
研究历史
极大似然估计方法是求估计的另一种方法,1821年首先由德国数学家C. F. Gauss(高斯)提出,但是这个方法通常被归功于英国的统计学家R. A. Fisher(罗纳德·费希尔),他在1922年的论文On the mathematical foundations of theoretical statistics, reprinted in Contributions to Mathematical Statistics (by R. A. Fisher), 1950, J. Wiley & Sons, New York 中再次提出了这个思想,并且首先探讨了这种方法的一些性质.极大似然估计这一名称也是费希尔给的。这是一种目前仍然得到广泛套用的方法。
原理
它是建立在极大似然原理的基础上的一个统计方法,极大似然原理的直观想法是,一个随机试验如有若干个可能的结果A,B,C,... ,若在一次试验中,结果A出现了,那幺可以认为实验条件对A的出现有利,也即出现的机率P(A)较大。极大似然原理的直观想法我们用下面例子说明。设甲箱中有99个白球,1个黑球;乙箱中有1个白球.99个黑球。现随机取出一箱,再从抽取的一箱中随机取出一球,结果是黑球,这一黑球从乙箱抽取的机率比从甲箱抽取的机率大得多,这时我们自然更多地相信这个黑球是取自乙箱的。一般说来,事件A发生的机率与某一未知参数
有关,
取值不同,则事件A发生的机率
也不同,当我们在一次试验中事件A发生了,则认为此时的
值应是t的一切可能取值中使
达到最大的那一个,极大似然估计法就是要选取这样的t值作为参数t的估计值,使所选取的样本在被选的总体中出现的可能性为最大。





极大似然估计,只是一种机率论在统计学的套用,它是参数估计的方法之一。说的是已知某个随机样本满足某种机率分布,但是其中具体的参数不清楚,参数估计就是通过若干次试验,观察其结果,利用结果推出参数的大概值。极大似然估计是建立在这样的思想上:已知某个参数能使这个样本出现的机率最大,我们当然不会再去选择其他小机率的样本,所以乾脆就把这个参数作为估计的真实值。
当然极大似然估计只是一种粗略的数学期望,要知道它的误差大小还要做区间估计。
求解步骤
1.求极大似然函式估计值的一般步骤:
(1) 写出似然函式;
(2) 对似然函式取对数,并整理;
(3) 求导数 ;
(4) 解似然方程 。
2.利用高等数学中求多元函式的极值的方法,有以下极大似然估计法的具体做法:
(1)根据总体的分布,建立似然函式
;

(2) 当 L 关于
可微时,(由微积分求极值的原理)可由方程组


定出
,称以上方程组为似然方程.

因为 L 与
有相同的极大值点,所以
也可由方程组



定出
,称以上方程组为对数似然方程;
就是所求参数
的极大似然估计量。



当总体是离散型的,将上面的机率密度函式
,换成它的分布律
.


极大似然估计
1.若总体X为离散型,其机率分布列为

其中
为为未知参数。设
是取自总体的样本容量为n的样本,则
的联合分布律为
。又设
的一组观测值为
,易知样本
取到观测值
的机率为









这一机率随
的取值而变化,它是
的函式,称
为样本的似然函式。



2.若总体X为连续型,其机率密度函式为
,其中
为未知参数。设
是取自总体的样本容量为n的简单样本,则
的联合机率密度函式为
。又设
的一组观测值为
,则随机点
落在点
的邻边(边长分别为
的n维立方体)内的机率近似地为
。











考虑函式


极大似然估计法原理就是固定样本观测值
,挑选参数
使









问题是如何把参数
的极大似然估计
求出。更多场合是利用
是
的增函式,故
与
在同一点处达到最大值,于是对似然函式
取对数,利用微分学知识转化为求解对数似然方程










