This paper deals with the estimation of scale parameter for Frechet distribution with known shape. The Maximum likelihood estimation and Probability weighted moment estimation are discussed. Bayes estimator is obtained using Jeffreys’ prior under quadratic loss function, El-Sayyad’s loss function and linex loss function. Through extensive simulation study, we compared the performance of these estimators considering various sample size based on mean squared error (MSE). Key Words: Maximum likelihood estimator, Probability weighted moment estimator, Mean squared error, Loss function, Frechet distribution
1. INTRODUCTION
Frechet distribution was introduced by a French
mathematician named Maurice Frechet
(1878‐1973) who had identified before one
possible limit distribution for the largest order
statistic in 1927. The Frechet distribution has been
shown to be useful for modeling and analysis of
several extreme events ranging from accelerated
life testing to earthquakes, floods, rain fall, sea
currents and wind speeds.
Applications of the Frechet distribution in
various fields given in Harlow (2002) showed that
it is an important distribution for modeling the
statistical behavior of materials properties for a
variety of engineering applications. Nadarajah and
Kotz (2008) discussed the sociological models
based on Frechet random variables. Further,
Zaharim et al. (2009) applied Frechet distribution
for analyzing the wind speed data. Mubarak (2011)
studied the Frechet progressive type-II censored
data with binomial removals.
The Frechet distribution is a special case of the
generalized extreme value distribution. This type-II
extreme value distribution (Frechet) case is
equivalent to taking the reciprocal of values from a
standard Weibull distribution. The probability
density function (PDF) and the cumulative
distribution function (CDF) for Frechet distribution
is
where the parameter determines the shape of the distribution and is the scale parameter.
Several methods have been proposed to
estimate the parameters using both classical and
Bayesian techniques. A method of estimation must
be chosen which minimizes sampling errors. A
method which is suitable to estimate the
parameters of one distribution might not
necessarily be as efficient for another distribution.
Moreover, a method which is efficient in
estimating the parameters may not be efficient in
predicting given by Al-Baidhani and Sinclair
(1987). Ahmed et al. (2010) have considered ML
and Bayesian estimation of the scale parameter of
Weibull distribution with known shape and
compared their performance under squared error
loss. In this paper, comparison among the ML
estimator, probability weighted moment estimator
(PWM) and Bayes estimator of the scale parameter
of the Frechet distribution is considered under
quadratic loss function, El-Sayyad’s loss function
and linex loss function using Jeffreys’ prior, with
the assumption that the shape parameter is known.
Abbas and Yincai
Comparison of Estimation Methods for Frechet Distribution with Known Shape
59
Comparisons are made in terms of the bias and
mean squared error (MSE) of the estimates.
The plan of the paper is as follows. In Section
2, the ML estimation of β is reviewed. In Section 3
of this article, we derive the Bayes estimators
based on squared error loss function, El-Sayyad’s
loss function and linex loss function. In Section 4,
we obtain the probability weighted moment
estimator and in Section 5, a simulation study is
discussed. In Section 6, conclusion and numerical
results are presented.
2. MAXIMUM LIKELIHOOD ESTIMATION
Let X = (x1, x2….xn) be a sample of size n from a
Frechet distribution with parameters α and β. The
likelihood function is given by
As the shape parameter α is assumed to be known, the ML estimator of β is obtained by solving the
following equation
บทความนี้เกี่ยวข้องกับการประมาณค่าพารามิเตอร์แบบกระจายสำหรับ frechet ทราบรูปร่าง สูงสุดและช่วงเวลาการเกิดค่าถ่วงน้ำหนักความน่าจะเป็นได้ถูก เบย์ประมาณได้ใช้ก่อนฟังก์ชันกำลังสอง Jeffreys " ภายใต้การสูญเสียของเอล sayyad การสูญเสียฟังก์ชันและฟังก์ชันการสูญเสีย linex . ผ่านการศึกษาแบบจำลองอย่างละเอียด เราเปรียบเทียบประสิทธิภาพของตัวประมาณขนาดตัวอย่างต่าง ๆเหล่านี้พิจารณาจากค่าเฉลี่ยความคลาดเคลื่อนกำลังสอง ( MSE ) คำสำคัญ : การประมาณความควรจะเป็นสูงสุดแต่ละช่วงเวลาถ่วงน้ำหนักความน่าจะเป็น หมายถึงพร้อมฟังก์ชันการสูญเสีย การกระจาย frechet ข้อผิดพลาด1 . แนะนำfrechet การแนะนำโดยฝรั่งเศสfrechet นักคณิตศาสตร์ชื่อมอริส( 1878 ‐ 1973 ) ที่ได้มีการระบุก่อนหนึ่งการกระจายจำกัดที่สุดเพื่อที่ใหญ่ที่สุดสถิติใน 1927 . การ frechet กระจายได้เป็นประโยชน์สำหรับการสร้างและวิเคราะห์เหตุการณ์รุนแรงหลายตั้งแต่ เร่งการทดสอบชีวิตที่จะเกิดแผ่นดินไหว , น้ำท่วม , ฝนตก , ทะเลกระแสและความเร็วลมการใช้งานของ frechet กระจายในสาขาต่างๆที่ระบุในฮาร์โลว์ ( 2002 ) พบว่ามันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจำลองการกระจายพฤติกรรมของวัสดุคุณสมบัติทางสถิติสำหรับความหลากหลายของการใช้งานวิศวกรรม nadarajah และkotz ( 2551 ) กล่าวถึงแบบสังคมวิทยาตาม frechet สุ่มตัวแปร เพิ่มเติมzaharim et al . ( 2009 ) การกระจาย frechet ประยุกต์วิเคราะห์ความเร็วลมข้อมูล มูบารัค ( 2011 )ศึกษา frechet ก้าวหน้าชนิดที่สอง เซ็นเซอร์ข้อมูลทวินามลบ .การ frechet กระจายเป็นกรณีพิเศษของทั่วไปมากค่าการกระจาย ประเภทที่ 2 นี้การกระจายค่ามาก ( frechet ) คดีเทียบเท่ากับการรับค่าจากการกระจายแบบมาตรฐาน ความน่าจะเป็นความหนาแน่นของฟังก์ชัน ( PDF ) และสะสมฟังก์ชันการแจกแจง ( CDF ) สำหรับการกระจาย frechetคือพารามิเตอร์ที่กำหนดรูปร่างของการกระจายและขนาดพารามิเตอร์หลายวิธีได้ถูกเสนอประมาณค่าพารามิเตอร์ทั้งคลาสสิกและใช้เทคนิคการพยากรณ์ . วิธีการประมาณค่า ต้องได้รับเลือกซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง เป็นซึ่งเป็นวิธี ที่เหมาะสมเพื่อประเมินพารามิเตอร์ของการแจกแจงอาจไม่ได้ต้องเป็นอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการกระจายอีกนอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการประมาณค่าพารามิเตอร์ที่ไม่อาจจะมีประสิทธิภาพในทำนายให้ โดย อัล และ ซินแคลร์ baidhani( 1987 ) อาเหม็ด et al . ( 2010 ) ได้พิจารณา มลและการประมาณค่าพารามิเตอร์แสดงสเกลของงานของการแจกแจงไวบูลล์ทราบรูปร่าง และเปรียบเทียบประสิทธิภาพของพวกเขาภายใต้ความคลาดเคลื่อนกำลังสองการสูญเสีย ในกระดาษนี้ เปรียบเทียบมลการประมาณความน่าจะเป็นช่วงเวลาประมาณถัว( PWM ) และ Bayes estimator ของพารามิเตอร์แสดงสเกลของ frechet การพิจารณาภายใต้การสูญเสียฟังก์ชันกำลังสองของเอล sayyad การสูญเสียฟังก์ชันlinex และการสูญเสียฟังก์ชันโดยใช้ Jeffreys " ก่อนด้วยสมมติฐานที่รูปร่างพารามิเตอร์เป็นที่รู้จักอับบาส และ yincaiการเปรียบเทียบวิธีการประมาณ frechet กระจายกับรู้จักรูปร่าง59เปรียบเทียบได้ในแง่ของอคติ และค่าเฉลี่ยความคลาดเคลื่อนกำลังสอง ( MSE ) ของประมาณการแผนของกระดาษมีดังนี้ ในมาตรา2 , มล. ประมาณบีตาจะตรวจทาน ในมาตรา 3ของบทความนี้ เราได้สืบทอด Bayes estimatorsใช้ฟังก์ชันการสูญเสียความผิดพลาดยกกำลังสองของเอล sayyadการสูญเสียฟังก์ชันและฟังก์ชันการสูญเสีย linex . ในมาตรา ๔เราได้รับตอนนี้น่าจะเป็นถัวประมาณการและในส่วนที่ 5 , การจำลองเป็นกล่าวถึง ในมาตรา ๖ การสรุปและเชิงตัวเลขผลลัพธ์จะแสดง2 . การประมาณค่าความน่าจะเป็นสูงสุดให้ x = ( x1 , x2 . . . ซิน ) เป็นตัวอย่างของขนาด N จากfrechet กับพารามิเตอร์และการαบีตา . ที่ฟังก์ชันความน่าจะเป็นที่จะได้รับโดยเป็นรูปร่างαพารามิเตอร์จะถือว่าเป็นที่รู้จัก , ML ประมาณการของบีตาได้โจทย์สมการต่อไปนี้
การแปล กรุณารอสักครู่..
