Pereiti prie turinio

Tikėtinumo funkcija

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Tikėtinumo funkcija statistikoje – statistinio modelio parametro ar parametrų funkcija. Parametro ar parametrų θ verčių tikėtinumas L, yra lygus tikimybei stebimo rezultato x esant tam tikrai modelio parametro θ vertei: .

Tikimybės ir tikėtinumo sąvokos savo prasme labai artimos. Kartais jos netgi vartojamos, kaip sinonimai. Panagrinėkime du teiginius:

  • Jei tikra moneta metama 10 kartų, kokia tikimybė, jog iš eilės 10 kartų iškris herbas?
  • Kiek tikėtina, kad moneta tikra, jei metant 10 kartų iš eilės iškrenta herbas.

Pirmuoju atveju tikimybė nusako stebimų ar išmatuotų verčių funkciją esant fiksuotam parametrui (šiuo atveju parametras – moneta tikra). Antruoju atveju tikėtinumas irgi nusako tikimybę, bet tik tikimybę, kad moneta tikra esant stebėjimo/matavimo rezultatui – 10 kartų iš eilės iškrenta herbas.

Kitais žodžiais, tikimybė leidžia prognozuoti matavimo rezultatus, kai žinomi modelio parametrai, o tikėtinumas leidžia įvertinti modelio (nežinomus) parametrus, esant žinomiems matavimo rezultatams.

Terminas „tikėtinumas“ (angl. likelihood) anglų kalboje vartojamas bent jau nuo vėlyvosios vidurinės anglų kalbos.[1] Formaliai jį naudoti nurodant konkrečią matematinės statistikos funkciją pasiūlė britų matematikas Ronaldas Fišeris.[2]

Tarkime, kad turime n kažkokio dydžio matavimų, kurie pasiskirstę pagal normalųjį dėsnį su vidurkiu ir dispersija :

Tikėtinumo funkcija šiuo atveju bus tokio pavidalo:

Tai yra neneigiama funkcija. Kadangi visada patogiau skaičiuoti sumas, o ne sandaugas, dažnai naudojama logaritminė tikėtinumo funkcija:

Logaritmas yra monotoniškai didėjanti funkcija, todėl ir maksimumai sutampa. Norėdami įvertinti modelio parametrus ir toliau galime naudoti didžiausio tikėtinumo metodą. Šis metodas taip pat yra mažiausių kvadratų metodo pagrindas.

  1. ↑ "likelihood", Shorter Oxford English Dictionary (2007).
  2. ↑ Hald, A. (1999). „On the history of maximum likelihood in relation to inverse probability and least squares“. Statistical Science. 14 (2): 214–222. doi:10.1214/ss/1009212248. JSTOR 2676741.