• Tidak ada hasil yang ditemukan

MGM 563 - Statistical Inference - EPrints USM

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2024

Membagikan "MGM 563 - Statistical Inference - EPrints USM"

Copied!
8
0
0

Teks penuh

(1)

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA Second Semester Examination

Academic Session 2005/2006 April/May 2006

MGM

563

- Statistical Inference

[P e nta a b i ra

n

Stati sti

k]

Duration

:

3 hours [Masa

: 3

iam]

Please check that this examination paper consists of EIGHT pages of printed

material before you begin the examination.

[Sila pastikan bahawa kertas peperiksaan ini mengandungi LAPAN muka sunt

yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan ini.l

lnstructions : Answer allfour [4] questions.

[Arahan : Jawab semua empat [4] soalanl.

...12-

(2)

1. (a) If theprobabilitydensitytunctionof X is f*(x)=1G+1)', -1 <x<

1 and

,, ft- x'if x

< o

8'

/ =1

l.r-x irx>o'

find

the

probability

density

function of

Y,

f"(y)

using

the distribution

function technique.

[30 marks]

(b) Assume that X, and X, are

independent

random variables with

common

probability

density function

f (x) = { ,-"t',

-@

(x (

co .

"l2n

Let

Y,

- Xt - X,

and Y, =

Xr r Xr.

(i) Find

the

probability

density

function of {

using

the moment

generating function method.

(ii)

Are

Y,

and Y, independent random variables?

[20 marks]

(c) Let Xt,X2,...,X,*t

represent

a random

sample

from a N(0,1) distribution

and

X^ = "nfi 11,X,

1n . Find the distribution of the

following

statistics:

(i) nX',

+

X',.,

(ii) +-

t,

4nX

(iii) 'T' Xiu

t30 marksl

(d) If

Y

-

G(a,?"), cr is a positive integer and l" > 0,

find

the distribution

of

the random

variable

w:2?tY'

[20 marks]

?,4,2

.../3-

(3)

3

L

(a)

Jika fungsi ketumpatan kebarangkalian

bagi

f

-(x\ =1(*+ t)', -1 ( x ( | dan , ={t- xz itka x <0

,

JA\' 8' lI-X jikaX>0

IMGM

5631

X

ialah

dengan

menggunakan

[30

markahJ

cari fungsi

ketumpatan

kebarangkalian bagi Y, "fr(y)

telmikfungsi taburan.

(b) Andaikan bahawa

X, dan X,

ialah pembolehubah

rawak

tak bersandar dengan

fungsi

ketumpatan kebarangkalian s epunya

1 ",

f (r) :

fte-trz, -@ ( x (

oo .

Biarkan

Y, =

X, - X, dan

Y, =

X, * Xr.'

(r) Cari fungsi

ketumpatan

kebarangkalian bagi yt dengan

menggunakan kaedah fungs i penj ana momen.

(iil Adaknh

Y,

dan

Y, pembolehubah rawak tak bersandar?

[20

markah]

(c) Biarkan Xt,Xz,...,X,*, mewakili

suatu sampel

rawak daripada taburan

N(0,1) 1n

dan X

, "nfi = 11,X,

.

Cari

taburan untuk statistik

berilut:

(r) nXl

+

X|.,

(ii) {"+

4n X,

(iit) "N:

Xlu

[30

markahJ

cari taburan

untuk

[20

markahJ (d)

Jika Y - G{u,}'), a ialah integer positif dan l" >

0,

pembolehubah

rawak W:

2?uY.
(4)

2. (a) If X, follows a

gamma

distribution with

parameters

n

and 1.,

find the limiting

distribution of the random variable Yn

= Xn

.

n

[20 marks]

(b)

Let Y,Yr,...,Yn

represent the order statistics

of

a random sample

of

size

n

from a

distribution having a common distribution function

.(,)={; ,.;H;;'

Show that

Y,lY, , i: 1,2, ...,

fl

-l

and

Y,

are independent.

[30 marks]

(c)

Assume

that X1,X2,...,X,

represent a random sample

from a distribution with probability

mass

function

f(x;g) =1, * = I,2,..., 0, e'

where 0 is a positive integer. Find the maximum

likelihood

estimator of 0.

[20 marks]

(d) Let X,Xz,...,Xn

represent a random sample

from

the Be(O)

distribution. If

the

prior distribution of

@

is

given

by g"

(0)

:

1, 0

< e <

1,

find

the posterior Bayes estimator of 0

with

respect to the prior

probability

density

function

go (0) .

t30 marksl

2. (a) Jika X, mengikuti taburan gama

dengan

parameter n dan

?u,

cari

taburan penghad bagi pembolehubah

rawak

Y,

=

X n .

n

[20

markah]

(b) Biarkan

Y1,Y2,...,Y,

mewakili statistik tertib bagi suatu sampel rawak saiz

n daripada taburan yang mempunyaifungsi taburan sepunya

F@={l'0-<x<l' cr>0

I O,

di tempat lain

Tunjukkan bahawa yi f Y^

, i : I, 2,

..., n

-t dan

Y, adalah tak bersandar.

[j0

markahJ

244

.../5-

(5)

IMGM

5631

(c) Andaikan bahawa

X1,X2,...,X

n mewakili suatu sampel rawak daripada taburan dengan fungsi

j

isim kebarangkalian

f@;e)=*, r :1,2,...,0,

yang mana 0 ialah

integer

positif. Cari penganggar

kebolehjadian maksimum bagi 0.

[20

markah]

(d) Biarkan X,Xr,...,X, mewakili suatu

sampel

rawak daripada taburan

Be(0).

Jika

taburan

prior bagi

@

diberi oleh g"(0):

1,

0 < e I l, cari

penganggar

Bayes

posterior

untuk 0 terhadap

fungsi

ketumpatan kebarangkalian

prior

go (0) .

[30

markahJ

3. (a) Assume that X1,X2,...,X, represent a random sample from the Bernoulli

distribution

with

parameter B, 0 < B

<

1. Find the Cramer-Rao lower bound for the variance of unbiased estimator

of

B(1

-

B).

[30 marks]

(b)

Assume

that X,X2,...,X,

represent a random sample

from a,l(0,0)

distribution,

e>0.Let

S

=!>*:. nfi

(i)

Find Var(,9).

(iD

Is,S an efficient estimator

of

0?

[40 marks]

(c) If Xt,Xz,X,

represent a random sample

of

size

3 from a Bemoulli

population

with

param eter

p,show

that

U =I(X, +3X,

+

4X)

is

not

a

sufficient

estimator

8'

of p.

[20 marks]

(d)

Define the exponential

family

of

probability

density functions.

[10 marks]

(6)

3.

(a) Andaikan bahawa

XpXz,...,Xn

mewakili suatu sampel rawak

daripada

taburan

Bernoulli

dengan

parameter p, 0 <

B

< 1. Cari

batas bawah Cramer-Rao bagi varians penganggar saksama

F(l -

B).

[30

markahJ (b) Andaikan bahawa

Xt,Xz,...,X

n mewakili suatu sampel rawak daripada taburan

N(0,e),0

> 0.

Biarkan S:!>X?

.

nE (i) Cari

Var(S).

(ii)

Adakah S suatu penganggar cekap bagi 0?

[40

markahJ (c)

Jika X,Xz,X3

mewakili suatu sampel rawak saiz 3 daripada populasi

Bernoulli

dengan

parameter p, tunjukkan bahawa U =l(Xr+3X2+4X3) Orto,

suatu

8'

penganggar cukup untuk p.

[20

markahJ

@)

fabifun famili

eksp onen untuk fungs

i

ketump at an keb arangkalian.

[10

markahJ

4. (a)

Assume

that Io

represents

the

4th ordered

statistic, i.e.,

Y, <Y2

<Y, <Yo, for

a

random sample

of

size

n : 4 from

a

uniform distribution, U(0,a). If k,

and

k,

0<kt<k2<1

are chosen so that

f(kra

<Y4

<kra)= 0.95,

show that

k,

= (O.OS)t/o

and

kr:

1. Find a95Yo confidence interval

for

cr.

(b)

State the

definition

of a

uniformly

most

powerful (UMP)

test.

[30 marks]

[10 marks]

(c)

Let X1,X,,...,Xn

represent arandom sample

of

size n from

aG(2,a)

distribution.

(i) Find the uniformly most powerful test for testing Ho;a:l

vs.

Hr:a>1.

(ii) The following

test

is

used

for testing Ho:a=2 vs. Ht

H o

if

I

X -t

| >

c.

Find c so that the size of the test is 0.1.

fAssume that n is sufficiently large so that the central

limit

used to

find

an approximate value

of

c].

;u+2:

Reject

theorem can be [40 marks]

246

...17-

(7)

IMGM 563I

(d) Let X,Xr,...,X

n represent a random sample

from

a

N(e,1) distribution.

Find the generalized likelihood-ratio test for testing H o

:0:

0o

vs. H, :0

+ 0 o.

[20 marks]

4.

(a) Andaikan bahawa Yo mewakili statistik

tertib

ke-4,

yahti,

Y,

<Y,

<Y3 <Yo, untuk suatu sampel

rawak

saiz

n : 4 daripada

taburan seragam, U(O,u).

Jika k,

dan

k, ,

01 k, <

k, <I dipitih supaya n(kru

< y4

<

kru) = 0.95

, tunjukkan

bahawa

f,

= (O.OS)tlo

don kr: L

Cari suatu selang kqtakinan 95% bagi u-

[30

markahJ (b) Nyatakan definisi ujian

paling

berlansa secara seragam (UPBS).

[10

markahJ

(c) Biarkan X1,X2,...,X, mewakili suatu

sampel

rawak saiz n daripada

taburan

G(2,u).

(i) Cari ujian paling berlansa secara seragam untuk menguji Ho:u=l

Iawan

Hr:a>I.

(it) Ujian berilan

digunaftan

untuk menguji Ho:u=2 lawan Hr:a+2

:

Tolak Ho

iiknlX -tl>c. Cari

c supaya saiz

ujian ialah0.1.

[Andaikan

bahawa

n adalah

culatp besar

supaya

teorem

had

memusat dapat digunakan untuk mencari suatu

nilai

hampiran bagi cJ

[40

markahJ (d)

Biarkan X,X2,...,Xn mewakili

suatu sampel

rawak daripada taburan N(e,l).

Cari ujian nisbah kebolehjadian teritlak bagi menguji

,I/o

:0

=

0o

lawan

Hr:0 +

00.

[20

markahJ
(8)

Scragnrrr

Diskrit

-l'(x) =

*

r,,.r... ru;

(x) TI

2

/v2

-

t

-n- **",

Bcmoulli , !(x)

=

p, qt_,

f16.1y

(x) p

Pq q

=l'

pe'

'

llinorninl f b)

=

(l )o' qn-'

I p.1,....,1G1 np nPq

(t

n

n"'1"

Gcolnetri

I)oissorr

lgl= pq'IpJ,.,1Ul

F f Gl

=

"-^ ;

/1qr....;

(x)

!

P

_q- P2

P

l-qut , qet

<.1

L

L exp(1,(e'

- l))

Seragarn

rG)=fi,

'r.rr,, sJ!

2 "hl -

"ol

$-6' r'*o

Norrlral

lG)

=

#

expl-(x

-

ry2

t

2o2)

/1-,-1(x)

Ir o2 explyt .r.1aty2 t zy

Eksponen Gnnra

.f

(x)=Le-M

/1o,-y(r) I

l"

F l fr't'^

/(r)=# "-b ,a-t l1q-y(x)

ot

L F

o'

(*)",r<r

I(hi

l(rrasa Dua

Bela

rG)=e)"'

i6

"-xt2

,(rt2l-r

t1o.-1(x)

r 2r (+)"'.,-!

r?l=#ffi 'o-r(l -

x)o-r /10.11(x)

0

cr

+fl -aB

(c+p+t)(cr+p)2

@

oI

A9o

o

,Eo at

I

= o

=

gt(rl (.)

.t

Referensi

Dokumen terkait

Jika kita ingini suatu selang keyakinan 90% untuk p dengan panjang sebanyak-banyaknya 0.02, cari saiz sampel, n.. Cari fungsi kuasa ujian

a Biarkan X mewakili suatu pembolehubah rawak daripada taburan dengan fungsi ketumpatan kebarangkalian -fr=le-"1', -* 1 x \t Zrt ketumpatan kebarangkalian untuk Y = X2 dengan

60/100 ii Dari satu longgokan yang mengandungi 1000 biji buah cempedak, satu sampel rawak ringkas saiz n=20 telah diambil dan didapati 4 darinya adalah rosak.. Carikan a anggaran

Jika N ialah pemboleh ubah rawak integer taburan Binomial dengan min 10, dan varians 8 a Cari min dan varians bagi S b Kira nilai hampir bagi kebarangkalian S lebih daripada 35..

for 0 Find the Bayes estimator for 0 with respect to the prior nB above using the squared error loss function [40 marks] b Let XI, X, ,..., X n be a random sample of size from a