Pengantar Statistika Matematika II

dokumen-dokumen yang mirip
Pengantar Statistika Matematika II

MA3081 STATISTIKA MATEMATIK(A) Bab 2: Distribusi Samp

Pengantar Statistika Matematika II

Pengantar Statistika Matematika II

Pengantar Statistika Matematika II

Pengantar Statistika Matematika II

Pengantar Statistika Matematika II

Model Poisson. Inferensi likelihood. Andi Kresna Jaya November 19, Jurusan Matematika

Estimasi Titik. (Point Estimation) Minggu ke 1-3. Prof. Dr. Sri Haryatmi, M. Sc. Universitas Gadjah Mada

Pengantar Proses Stokastik

MINGGU KE-11 HUKUM BILANGAN BESAR LEMAH DAN KUAT

Uji Hipotesis dan Aturan Keputusan

Pengantar Statistika Matematika II

ALGORITMA PENENTUAN UKURAN SAMPEL EKSAK UNTUK DISTRIBUSI NORMAL, DISTRIBUSI POISSON DAN DUA DISTRIBUSI BINOMIAL DALAM MODEL KELUARGA EKSPONENSIAL

STATISTICS. WEEK 5 Hanung N. Prasetyo TELKOM POLTECH/HANUNG NP

BI5106 ANALISIS BIOSTATISTIK Bab 3 Peubah Acak dan Dist

MA3081 STATISTIKA MATEMATIKA We love Statistics

Teorema Newman Pearson

MA3081 STATISTIKA MATEMATIKA Statistika Mengalahkan Matematika

Catatan Kuliah MA3081 STATISTIKA MATEMATIKA Statistika Mengalahkan Matematika. disusun oleh Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

Pengantar Statistika Matematik(a)

Catatan Kuliah. MA5181 Proses Stokastik

Catatan Kuliah MA3081 STATISTIKA MATEMATIKA Statistika Mengalahkan Matematika. disusun oleh Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

Setiap karakteristik dari distribusi populasi disebut dengan parameter. Statistik adalah variabel random yang hanya tergantung pada harga observasi

Pengantar Proses Stokastik

Pengantar Proses Stokastik

BAB I PENDAHULUAN. sewajarnya untuk mempelajari cara bagaimana variabel-variabel itu dapat

INFERENSI PARAMETER MEAN POPULASI NORMAL DENGAN METODE BAYESIAN OBYEKTIF

STK 203 TEORI STATISTIKA I

MA4183 MODEL RISIKO Control your Risk!

KULIAH ANALISIS STATISTIK DATA SIMULASI Tipe-tipe simulasi berdasarkan analisis output:

Pengantar Statistika Matematika II

Pengantar Proses Stokastik

MA2082 BIOSTATISTIKA Bab 3 Peubah Acak dan Distribusi

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko

MA5181 PROSES STOKASTIK

Distribusi Sampel, Likelihood dan Penaksir

Distribusi Probabilitas : Gamma & Eksponensial

PENERAPAN MODEL REGRESI LINIER BAYESIAN UNTUK MENGESTIMASI PARAMETER DAN INTERVAL KREDIBEL

BAB 2 LANDASAN TEORI DAN KAJIAN PUSTAKA

Catatan Kuliah AK5161 Matematika Keuangan Aktuaria Insure and Invest! Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

REVIEW: DISTRIBUSI PELUANG KHUSUS & UJI HIPOTESIS. Utriweni Mukhaiyar MA2281 Statistika Nonparametrik Kamis, 21 Januari 2016

MA5283 STATISTIKA Bab 3 Inferensi Untuk Mean

Distribusi Diskrit dan Kontinu yang Penting. Oleh Azimmatul Ihwah

Distribusi Probabilitas Kontinyu Teoritis

TINJAUAN PUSTAKA. ruang sampel dan dilambangkan dengan huruf S. Ruang sampel beranggotakan

BAB II LANDASAN TEORI. landasan pembahasan pada bab selanjutnya. Pengertian-pengertian dasar yang di

Bab 7 Ekspektasi dan Fungsi Pembangkit Momen: Cintailah Mean

STATISTIK PERTEMUAN VI

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko Forecast, assess, and control your risk. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

Konsep Dasar Statistik dan Probabilitas

IKG4A2 Kapita Selekta Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si Data Deret Waktu dan i.i.d

Pr { +h =1 = } lim. Suatu fungsi dikatakan h apabila lim =0. Dapat dilihat bahwa besarnya. probabilitas independen dari.

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko Risk: Quantify and Control. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

Analisis Regresi Nonlinear (I)

Pengantar Proses Stokastik

PENGANTAR MODEL PROBABILITAS

Peubah Acak dan Distribusi

Pengantar Statistika Matematika II

Pengantar Statistika Matematik(a)

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Catatan Kuliah. MA5181 Proses Stokastik

MINGGU KE-8 HARGA HARAPAN DAN BEBERAPA KETAKSAMAAN DALA

BAB III ANALISIS FAKTOR. berfungsi untuk mereduksi dimensi data dengan cara menyatakan variabel asal

STATISTIKA UNIPA SURABAYA

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko Forecast, assess, and control your risk. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

ESTIMASI TOTAL DAYA LISTRIK YANG HILANG MELALUI PROSES POISSON TERPANCUNG MAJEMUK

II. LANDASAN TEORI. sєs (S ruang sampel) dengan sebuah bilangan real. Salah satu peubah acak adalah

KARAKTERISTIK DISTRIBUSI KELUARGA TRANSFORMASI KHI-KUADRAT. Oleh : Entit Puspita. Dosen Jurusan pendidikan Matematika

Pengantar Proses Stokastik

MA4183 MODEL RISIKO Control your Risk!

MA4081 PENGANTAR PROSES STOKASTIK Bab 3 Distribusi Eksponensial dan Aplikasinya

PERSATUAN AKTUARIS INDONESIA

MA4183 MODEL RISIKO Bab 5 Teori Kebangkrutan

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko

MODUL II DISTRIBUSI PELUANG DISKRIT DAN KONTINU

Distribusi Peluang Kontinyu STATISTIK INDUSTRI 1. Distribusi Peluang Kontinyu. Distribusi Diskrit Uniform. Distribusi Diskrit Uniform 17/12/2014

Catatan Kuliah. AK5161 Matematika Keuangan Aktuaria Insure and Invest. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. return, mean, standard deviation, skewness, kurtosis, ACF, korelasi, GPD, copula,

Statistika (MMS-1403)

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

INDEKS KEMAMPUAN PROSES BERDASARKAN PROPORSI PERSESUAIAN UNTUK DISTRIBUSI NON NORMAL

Catatan Kuliah. AK5161 Matematika Keuangan Aktuaria Insure and Invest. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

DISTRIBUSI DISKRIT KHUSUS

Distribusi Peluang Kontinyu STATISTIK INDUSTRI 1. Distribusi Peluang Kontinyu. Distribusi Diskrit Uniform. Distribusi Diskrit Uniform 13/11/2013

DISTRIBUSI DISKRIT KHUSUS

MA4181 MODEL RISIKO Enjoy the Risks

Kumpulan pasangan nilai-nilai dari variabel acak X dengan probabilitas nilai-nilai variabel random X, yaitu P(X=x) disebut distribusi probabilitas X

Statistika (MMS-1403)

Catatan Kuliah. AK5161 Matematika Keuangan Aktuaria Insure and Invest. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

LANDASAN TEORI. menyatakan hubungan antara variabel respon Y dengan variabel-variabel

KONVOLUSI DISTRIBUSI EKSPONENSIAL DENGAN PARAMETER BERBEDA

MINGGU KE-9 MACAM-MACAM KONVERGENSI

INFERENSI PARAMETER SIMPANGAN BAKU POPULASI NORMAL DENGAN METODE BAYESIAN OBYEKTIF

II. TINJAUAN PUSTAKA. Ruang sampel S adalah himpunan semua hasil dari suatu percobaan. Kejadian E

INFERENSI STATISTIK DISTRIBUSI BINOMIAL DENGAN METODE BAYES MENGGUNAKAN PRIOR KONJUGAT. Oleh : ADE CANDRA SISKA NIM: J2E SKRIPSI

MA3081 STATISTIKA MATEMATIKA We love Statistics

DISTRIBUSI ERLANG DAN PENERAPANNYA. Rini Kurniasih 1, Getut Pramesti 2 Mahasiswi Pendidikan Matematika FKIP UNS, Dosen Pendidikan Matematika FKIP UNS

Catatan Kuliah MA4181 Pengantar Proses Stokastik Precise and Stochastic. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

STATISTIKA. Muhamad Nursalman Pendilkom/Ilkom UPI

Transkripsi:

Bab 2: Sifat-Sifat Estimator Statistika FMIPA Universitas Islam Indonesia

Statistik Cukup Dalam kondisi real, kita tidak mengetahui parameter dari populasi data yang akan kita teliti Informasi dalam sampel X 1, X 2,..., X n akan digunakan untuk melakukan inferensi tentang parameter θ Bila ukuran sampel n besar, kita perlu meringkas daftar nilai sampel x 1, x 2,..., x n atau mencari sifat-sifat kuncinya agar data tersebut bisa lebih bermakna Hal ini biasanya dikerjakan dengan menghitung statistiknya, misalkan mean sampel, variansi sampel, nilai observasi terbesar, dan nilai observasi terkecil.

Untuk keperluan notasi, X = (X 1, X 2,..., X n ) menyatakan sampel random, sedangkan x = (x 1, x 2,..., x n ) menyatakan nilai sampelnya Setiap statistik T = t(x ) selalu menghasilkan reduksi data Dalam melakukan inferensi, kita selalu menggunakan nilai terobservasi dari statistik yaitu T = t(x ) bukan keseluruhan sampel terobservasi x dan memperlakukan dua sampel x dan y sama asalkan t(x) = t(y) meskipun nilai x dan y tidak sama

Terdapat tiga asas reduksi data, 1 Asas Kecukupan (Sufficiency) Asas kecukupan mengembangkan metode reduksi data yang tidak menghilangkan informasi tentang θ dengan meringkas data 2 Asas Likelihood Asas likelihood menggambarkan fungsi parameter yang ditentukan oleh sampel terobservasi yang memuat semua informasi tentang θ yang tersedia dari sampel 3 Asas Invarian Asas invarian adalah metode lain reduksi data yang mengawetkan beberapa sifat utama dari model

Asas Kecukupan Statistik Cukup Statistik cukup (sufficient statistics) untuk parameter θ adalah statistik yang dalam arti tertentu bisa menyerap semua informasi tentang θ yang termuat dalam sampel. Setiap informasi tambahan dalam sampel di samping harga statistik cukup, tidak memuat informasi tambahan tentang θ.

Bila T = t(x ) adalah statistik cukup untuk θ, maka setiap inferensi tentang θ harus bergantung pada sampel X hanya melalui harga T = t(x ). Bila x dan y adalah dua titik sampel sedemikian hingga t(x) = t(y), maka inferensi tentang θ harus sama, tidak tergantung apakah X = x atau Y = y yang terobservasi.

Definisi 1 Statistik T = t(x ) disebut statistik cukup untuk suatu keluarga distribusi f X (x θ) jika dan hanya jika distribusi bersyarat dari X diberikan harga T tidak bergantung pada θ: f X T (x t, θ) = h(x)

Contoh 1 Statistik Cukup Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah i.i.d sampel acak berdistribusi Bernoulli dengan parameter θ, 0 < θ < 1. Akan ditunjukkan bahwa T = n X i adalah statistik cukup untuk θ. Perhatikan bahwa T menjumlah harga-harga X i yang sama dengan 1 sehingga T berdistribusi Binomial(n, θ).

Bukti: f X T (x t, θ) = f X,T (x, t) = f X 1,X 2,...,X n,t (x 1, x 2,..., x n, t) f T (t) f T (t) n θ x i (1 θ) 1 x n n i x i (1 x i ) θ (1 θ) = ( ) = ( ) n n θ t t (1 θ) n t θ t t (1 θ) n t = θt (1 θ) n t ( ) = n θ t t (1 θ) n t 1 ) = ( n t 1 n n x i Karena f X T (x t, θ) tidak bergantung pada θ, maka T = n adalah statistik cukup dari θ. X i

Contoh 2 Statistik Cukup Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah i.i.d N(µ, σ 2 ) dengan σ 2 diketahui. Akan ditunjukkan bahwa mean sampel T = X = X 1+X 2 +...+X n n adalah statistik cukup untuk µ.

Bukti:

Definisi 2 Suatu statistik T = t(x ) adalah cukup untuk suatu keluarga distribusi f X (x θ) jika dan hanya jika fungsi peluangnya dapat difaktorkan sebagai: f X (x θ) = g(t(x) θ) h(x)

Contoh 3 Statistik Cukup Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah i.i.d berdistribusi Bernoulli dengan parameter θ, maka

n f X (x θ) = θ x i (1 θ) 1 x i n x i = θ (1 θ) n n ( n ) = g x i θ h(x) dengan h(x) = 1. Jadi, T = n X i merupakan statistik cukup untuk θ. x i

Contoh 4 Statistik Cukup Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah i.i.d berdistribusi Normal dengan parameter (µ, σ 2 ) dengan σ 2 diketahui, maka

f X (x θ) = = n 1 e 1 (x i µ) 2 2 σ 2 2π σ 1 e 1 2 (2π) n 2 σn = h(x) g( x µ) n (x i x) 2 σ 2 e 1 2 Jadi, T = X adalah statistik cukup untuk µ. ( x µ) 2 σ 2

Bila T = t(x ) statistik cukup dan g( ) fungsi 1-1 maka g(t(x )) juga merupakan statistik cukup.

Contoh 5 Statistik Cukup Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah peubah acak dengan fungsi peluang f Xi (x i θ) = θ x θ 1, 0 < x < 1, θ > 0 Tunjukkan bahwa T = n X i adalah statistik cukup untuk θ

Bukti: f X (x θ) = n θ x θ 1 i ( n ) θ 1 = θ n x i ( n ) = g x i θ h(x) dengan h(x) = 1. Jadi, T = n X i adalah statistik cukup untuk θ.

Contoh 6 Statistik Cukup Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah peubah acak i.i.d berdistribusi Uniform dengan parameter (0, θ), 0 < x < θ, akan ditunjukkan bahwa T = Max X i adalah statistik cukup untuk θ.

Bukti: f X (x θ) = n 1 θ, 0 < x i < θ = 1 θ n, 0 < max x i < θ = 1 θ n, I (0,θ)(max x i ) = g(max x i θ) h(x) dengan h(x) = 1. Jadi, T = Max X i adalah statistik cukup untuk θ.

Definisi f X (x θ) disebut keluarga eksponensial jika f X (x θ) bisa ditulis sebagai [ k ] f X (x θ) = h(x) c(θ) exp w i (θ) t i (x)

Contoh 7 Statistik Cukup Misalkan X Binomial(n, θ), maka ( ) n f X (x θ) = θ x (1 θ) n x x ( ) ( ) n θ x = (1 θ) n x 1 θ ( ) ( n = (1 θ) n exp log x ( ) ( n = (1 θ) n exp x log x ( n dengan h(x) = x w(θ) = log ( θ 1 θ ). ( ) θ x ) 1 θ ( )) θ 1 θ ), c(θ) = (1 θ) n, t(x) = x, dan

Contoh 8 Statistik Cukup Misalkan X Eksp(λ) dengan λ = 1 θ, maka f X (x θ) = 1 θ e 1 θ x = 1 [ θ exp x 1 ] θ dengan h(x) = 1, c(θ) = 1 θ, t(x) = x, dan w(θ) = 1 θ.

Contoh 9 Statistik Cukup Misalkan X N(µ, σ 2 ), maka

Statistik Cukup Jika T = t(x ) adalah statistik cukup dan keluarga eksponensial, maka statistik tersebut masuk ke dalam keluarga lengkap.

Statistik Cukup Sifat Suatu statistik T = t(x ) memiliki sifat lengkap jika E(g(t)) = 0 g(t) = 0

adalah keluarga lengkap tetapi keluarga lengkap tidak identik dengan keluarga Eksponensial. Contoh: X U(0, θ)

Contoh 10 Statistik Cukup Misalkan X i U(0, θ). Akan dibuktikan bahwa T = Max X i adalah statistik lengkap.

Bukti: Pertama kali yang harus dilakukan adalah mencari fungsi peluang T = t(x ). F T (t) = P(T t) = P(Max X i t) = P(X 1 t, X 2 t,..., X n t) n = P(X i t) (1) Diketahui X i U(0, θ), maka f Xi (x i ) = 1 θ, 0 x i θ

Sehingga P(X i t) = Kembali ke persamaan (1), maka F T (t) = t 0 1 θ dx i = t θ n ( t ) n t n P(X i t) = = θ θ n f T (t) = d dt F T (t) = n tn 1 θ n, 0 < t < θ Selanjutnya akan ditunjukkan bahwa E(g(t)) = 0 g(t) = 0

E(g(t)) = θ 0 θ 0 θ n θ n 0 g(t) f T (t) dt = 0 g(t) n tn 1 θ n dt = 0 g(t) t n 1 dt = 0 Kemudian kedua ruas diturunkan terhadap θ, sehingga diperoleh

n( n) θ n+1 θ 0 d n dθ θ n g(t) t n 1 dt + n θ n d dθ θ n2 θ n+1 0 n n θ θ n θ 0 θ 0 g(t) t n 1 dt = 0 g(t) t n 1 dt = 0 g(t) t n 1 dt + n θ n g(θ) θn 1 = 0 θ 0 g(t) t n 1 dt + n g(θ) θ = 0 0 + n g(θ) = 0 g(θ) = 0 θ

Statistik Cukup 1 Misalkan X 1, X 2,..., X n adalah peubah acak-peubah acak berdistribusi Gamma dengan α = 2 dan β = θ > 0. Buktikan definisi bahwa T = n X i adalah statistik cukup untuk θ menggunakan definisi 1 dan 2. 2 Buktikan bahwa keluarga distribusi Poisson dengan parameter θ termasuk dalam keluarga Eksponensial. 3 Diketahui X 1, X 2,..., X n adalah peubah acak dari distribusi dengan f Xi (x i θ) = θ 2 x e θx, 0 < x <, θ > 0 Buktikan T = n X i adalah statistik cukup lengkap untuk θ.