تقدير المسافة الدنيا

يُعد تقدير المسافة الدنيا ( MDE ) أسلوبًا مفاهيميًا لمطابقة نموذج إحصائي مع البيانات، وعادةً ما يكون التوزيع التجريبي . ويمكن اعتبار المقدرات شائعة الاستخدام مثل المربعات الصغرى العادية حالات خاصة من تقدير المسافة الدنيا.

على الرغم من أن تقديرات المسافة الدنيا متسقة وتقترب من التوزيع الطبيعي ، إلا أنها عمومًا ليست فعالة إحصائيًا مقارنةً بتقديرات الاحتمال الأقصى ، لأنها تُهمل مصفوفة جاكوبي الموجودة عادةً في دالة الاحتمال . ومع ذلك، فإن هذا يقلل بشكل كبير من التعقيد الحسابي لمسألة التحسين.

تعريف

يتركX1،...،Xن{\displaystyle \displaystyle X_{1},\ldots ,X_{n}}لتكن عينة عشوائية مستقلة ومتطابقة التوزيع (iid) من مجتمع ذي توزيعF(x؛θ):θΘ{\displaystyle F(x;\theta )\colon \theta \in \Theta }وΘRك(ك1){\displaystyle \Theta \subseteq \mathbb {R} ^{k}(k\geq 1)}.

يتركFن(x){\displaystyle \displaystyle F_{n}(x)}لتكن دالة التوزيع التجريبية المستندة إلى العينة.

يتركθ^{\displaystyle {\hat {\theta }}}كن مقدراً لـθ{\displaystyle \displaystyle \theta }. ثمF(x؛θ^){\displaystyle F(x;{\hat {\theta }})}هو مُقدِّر لـF(x؛θ){\displaystyle \displaystyle F(x;\theta )}.

يتركد[،]{\displaystyle d[\cdot ,\cdot ]}لنفترض دالة تُرجع مقياسًا ما لـ "المسافة" بين وسيطيها.د{\displaystyle \displaystyle د}وتسمى أيضاً دالة المعيار.

إذا كان هناكθ^Θ{\displaystyle {\hat {\theta }}\in \Theta }بحيثد[F(x؛θ^)،Fن(x)]=معلومات{د[F(x؛θ)،Fن(x)]؛θΘ}{\displaystyle d[F(x;{\hat {\theta }}),F_{n}(x)]=\inf\{d[F(x;\theta ),F_{n}(x)];\theta \in \Theta \}}، ثمθ^{\displaystyle {\hat {\theta }}}يُطلق عليه تقدير المسافة الدنيا لـθ{\displaystyle \displaystyle \theta }.

( دروسوس وفيليبو 1980 ، ص 121) 

الإحصاءات المستخدمة في التقدير

تعتمد معظم الدراسات النظرية لتقدير المسافة الدنيا، ومعظم التطبيقات، على مقاييس "المسافة" التي تُشكّل أساس اختبارات جودة المطابقة المُعتمدة : حيث تُستخدم إحصائية الاختبار المُستخدمة في أحد هذه الاختبارات كمقياس للمسافة المراد تقليله. فيما يلي بعض الأمثلة على الاختبارات الإحصائية التي استُخدمت لتقدير المسافة الدنيا.

معيار مربع كاي

يستخدم اختبار مربع كاي كمعيار له مجموع الفرق التربيعي بين الزيادات في التوزيع التجريبي والتوزيع المقدر، على مجموعات محددة مسبقًا، مرجحًا بالزيادة في التقدير لتلك المجموعة.

معيار كرامر-فون ميزس

يستخدم معيار كرامر فون ميزس تكامل الفرق التربيعي بين دوال التوزيع التجريبية والمقدرة ( بار وشوكاني 1980 ، ص 616) . 

معيار كولموغوروف-سميرنوف

يستخدم اختبار كولموغوروف-سميرنوف القيمة العليا للفرق المطلق بين دالتي التوزيع التجريبية والمقدرة ( بار وشوكاني 1980 ، ص 616) . 

معيار أندرسون-دارلينج

اختبار أندرسون -دارلينج مشابه لمعيار كرامر-فون ميزس باستثناء أن التكامل هو نسخة مرجحة من الفرق التربيعي، حيث يرتبط الترجيح بتباين دالة التوزيع التجريبية ( بار وشوكاني 1980 ، ص 616) . 

النتائج النظرية

ترتبط نظرية تقدير المسافة الدنيا بنظرية التوزيع التقاربي لاختبارات جودة المطابقة الإحصائية المقابلة . غالبًا ما تُعالج حالات معيار كرامر-فون ميزس ، واختبار كولموغوروف-سميرنوف ، واختبار أندرسون-دارلينغ في آنٍ واحد، باعتبارها حالات خاصة من صيغة أعمّ لمقياس المسافة. ومن أمثلة النتائج النظرية المتاحة: اتساق تقديرات المعلمات، ومصفوفات التغاير التقاربي لتقديرات المعلمات.

انظر أيضاً

مراجع