Autor Tema: Esperanza y varianza del estimador de momentos - variable uniforme

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28 Marzo, 2024, 04:03 am
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delmar

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Hola estimados foristas acá con un problema al que no llego a la respuesta, esperando sus luces y sugerencias, lo enuncio.

X es una variable aleatoria uniforme en \( (0, \gamma) \), \( X_1,X_2,...,X_n \) es una muestra aleatoria de X. Determinar el estimador por el método de momentos \( \tilde{\gamma} \) y su esperanza \( E(\tilde{\gamma}) \) y varianza \( \sigma_{\tilde{\gamma}}^2=Var(\tilde{\gamma}) \)

SOLUCIÓN

El primer momento de X es igual a la esperanza del momento muestral de orden 1

\( E(X)=E(M_1)\Rightarrow{\displaystyle\frac{\gamma}{2}=E(\bar{X})} \)

En el método para la estimación, la esperanza muestral, se considera lo observado en consecuencia \( \displaystyle\frac{\tilde{\gamma}}{2}=\bar{X}\Rightarrow{\tilde{\gamma}=2\bar{X}} \)

Es evidente que el estimador es una estadística depende de la muestra y también tiene una media y una varianza.

\( E(\tilde{\gamma})=E(2\bar{X})=2E(\bar{X})=2(\displaystyle\frac{\gamma}{2})=\gamma \)

\( Var(\tilde{\gamma})=E(\tilde{\gamma}^2)-E^2(\tilde{\gamma})=E(\tilde{\gamma}^2)-\gamma^2 \)     Ec 1

\( E(\tilde{\gamma}^2)=E((2\bar{X})^2)=E(4\vec{X}^2)=4E(\bar{X}^2) \)

En este punto se hace uso de un teorema ya demostrado :

\( Var(M_k)=\displaystyle\frac{1}{n}(m_{2k}-m_k^2) \)  Donde M son los momentos muestrales y m los momentos de la variable

\( Var(\bar{X})=\displaystyle\frac{1}{n}(m_2-m_1^2)=\displaystyle\frac{1}{n}(E(X^2)-E^2(X))=\displaystyle\frac{\sigma_X^2}{n}=\displaystyle\frac{\gamma^2}{12n} \) Conocida la fórmula de la varianza de una variable uniforme

\( Var(\bar{X})=E(\bar{X}^2)-E^2(\bar{X})=\displaystyle\frac{\gamma^2}{12n}\Rightarrow{E(\bar{X}^2)=\displaystyle\frac{\gamma^2}{12n}+(\displaystyle\frac{\gamma}{2})^2} \)

Luego en la Ec 1 se tiene :

\( Var(\tilde{\gamma})=4(\displaystyle\frac{\gamma^2}{12n}+(\displaystyle\frac{\gamma}{2})^2)-\gamma^2=\displaystyle\frac{\gamma^2}{3n} \)

La cual no coincide con la respuesta del libro ponen \( \displaystyle\frac{\gamma^2}{12n} \)

Gracias de antemano, atento a sus sugerencias.

Saludos

28 Marzo, 2024, 08:08 am
Respuesta #1

geómetracat

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Tu solución está bien, debe ser una errata del libro.

De todas maneras creo que te complicas con la varianza. Puedes hacer directamente:
\( V(\tilde{\gamma})= V(2\bar{X}) = 4V(\bar{X})=4\frac{\gamma^2}{12n}=\frac{\gamma^2}{3n} \).
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

28 Marzo, 2024, 07:23 pm
Respuesta #2

delmar

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Gracias geómetracat en efecto se podía usar la propiedad básica de la varianza \( Var(cX)=c^2 \ Var(X) \), no se por que no les han desarrollado.

Un saludo