Что такое метод моментов и чем он отличается от MLE?


13

В целом кажется, что метод моментов просто сопоставляет наблюдаемое среднее значение выборки или дисперсию с теоретическими моментами для получения оценок параметров. Я понимаю, что это часто то же самое, что и MLE для экспоненциальных семей.

Тем не менее, трудно найти четкое определение метода моментов и четкое обсуждение того, почему MLE, как представляется, в целом предпочтительнее, хотя может быть сложнее найти режим функции вероятности.

Этот вопрос MLE более эффективен, чем метод Момента? есть цитата из проф. Дональда Рубина (из Гарварда), в которой говорится, что с 40-х годов все знают, что MLE побеждает MoM, но мне было бы интересно узнать историю или причины этого.


2
Вот презентация, обсуждающая плюсы / минусы MLE / MoM: gradquant.ucr.edu/wp-content/uploads/2013/11/…
— Джон

Некоторые ответы на сайте обсуждают метод моментов, которые могут помочь вам понять.
— Glen_b


1
@Jon: мертвая ссылка.
— Бен - Восстановить Монику

Ответы:


7

В MoM оценщик выбирается таким образом, чтобы некоторая функция имела условное ожидание, равное нулю. Например, . Часто ожидание зависит от . Как правило, это преобразуется в задачу минимизации квадратичной формы в этих ожиданиях с помощью весовой матрицы.E[g(y,x,θ)]=0x

В MLE оценщик максимизирует функцию логарифмического правдоподобия.

В широком обобщении MLE делает более строгие предположения (полная плотность) и, таким образом, обычно менее надежен, но более эффективен, если предположения выполнены (он достигает нижней границы Крамера Рао для асимптотической дисперсии).

В некоторых случаях они совпадают, при этом OLS является одним заметным примером, когда аналитическое решение идентично и, следовательно, оценщик ведет себя одинаково.

В некотором смысле вы можете думать о MLE (почти во всех случаях) как об оценщике MoM, потому что оценщик устанавливает ожидаемое значение градиента логарифмической функции правдоподобия равным нулю. В этом смысле существуют случаи, когда плотность является неправильной, но MLE все еще согласован, поскольку условия первого порядка все еще выполняются. Тогда MLE упоминается как «квази-ML».


4
Обычно с MoM относятся к случаю, когда функция g является некоторой степенью, поэтому ожидание является моментом. Это больше похоже на «обобщенный метод моментов».
— kjetil b halvorsen

3
OLS - это метод оценки моментов (MoME). Это также оценка максимального правдоподобия (MLE), но только для особого случая правдоподобия - нормального. Для другого дистрибутива OLS не будет MLE, в то время как это все еще MoME.
— Ричард Харди

2

Каков метод моментов?

В Википедии есть хорошая статья об этом.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Method_of_moments_(statistics)

Это означает, что вы оцениваете параметры популяции, выбирая параметры таким образом, чтобы распределение популяции имело моменты, которые эквивалентны наблюдаемым моментам в выборке.

Чем он отличается от MLE?

Оценка максимального правдоподобия минимизирует функцию правдоподобия. В некоторых случаях этот минимум иногда можно выразить в терминах установки параметров популяции, равных параметрам выборки.

Например, при оценке среднего параметра распределения и использовании MLE мы часто используем . Однако это не всегда должно быть так (см .: https://stats.stackexchange.com/a/317631/164061, хотя в приведенном здесь примере распределение Пуассона, оценка MLE и MoM совпадают, и То же самое верно и для многих других). Например, решение MLE для оценки в нормальном распределении журнала :μ=x¯μ

μ=1/n∑ln(xi)=ln(x)¯

В то время как решение MoM решает

exp(μ+12σ2)=x¯
ведущий к
μ=ln(x¯)−12σ2


Таким образом, MoM - это практический способ оценки параметров, который часто приводит к тому же результату, что и MLE (поскольку моменты выборки часто совпадают с моментами совокупности, например, среднее значение выборки распределено вокруг среднего значения совокупности, и до некоторого фактора / смещения, это работает очень хорошо). MLE имеет более прочную теоретическую основу и, например, позволяет оценивать ошибки, используя матрицу Фишера (или ее оценки), и это гораздо более естественный подход в случае проблем регрессии (я не пробовал, но я предполагаю, что МО для решения параметров в простой линейной регрессиине работает легко и может дать плохие результаты. В ответе superpronker кажется, что это делается путем некоторой минимизации функции. Для MLE эта минимизация выражает более высокую вероятность, но мне интересно, представляет ли она такую ​​же вещь для MoM).


1

Извините, я не могу мимо комментариев ...

MLE делает более строгие предположения (полная плотность) и поэтому, как правило, менее надежен, но более эффективен, если предположения выполнены

На самом деле, в MITx « Основы статистики » мы говорим об обратном: MoM полагается на конкретное уравнение моментов, и если мы подбираем неправильную плотность, мы делаем совершенно неправильно, в то время как MLE более устойчив, поскольку мы во всех случаях минимизируем расхождение КД ..


Отсутствие репутации не является законным оправданием для использования пространства ответа для комментария.
— Майкл Р. Черник
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.