如何快速理解极大似然估计

极大似然估计,英文名称为Maximum Likelihood Method,简称MLE。在统计中应用很广。这个方法的思想最早由高斯提出来,后来由菲舍加以推广并命名。

极大似然估计主要是在讲一件什么事情呢?
给定一组数据和一个参数待定的模型,如何确定模型的参数,使得这个确定参数后的模型在所有模型中产生已知数据的概率最 大。
简单一点讲就是:在什么情况下,当前事件发生的可能性最大。

来自百度百科的一个例子

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概率比从甲箱抽取的概率大得多,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发生的概率与某一未知参数有关,取值不同,则事件A发生的概率也不同,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\theta值作为参数\theta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。

求解极大似然的步骤

.求极大似然函数估计值的一般步骤:

  • 写出似然函数
  • 对似然函数取对数
  • 求导数
  • 解似然方程

一个例子

抛硬币,记录抛到正面的概率为p,抛到反面的概率为1-p,现在一共抛了5次,三次为正面,两次为反面,利用极大似然的思想解释p取何值时,发生上述情况的可能性最大?

记三次为正面,两次为反面此情况为S,给出的模型为M

P(S|M)=P(x_1,x_2,x_3,x_4,x_5|M) = P (x_1|M)P (x_2|M)P (x_3|M)P (x_4|M)P (x_5|M)

则:
P(S|M) = p^3(1-p)^2

对上述公式求导,并令其等于0,则p=0.6。即当p为0.6时,投五次硬币,三次为正面,两次为反面发生的可能性最大。

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