Penaksiran Parameter Statistika dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Statistika Deskriftif 2. Statistik Inferensial Penarikan kesimpulan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: 1. Penaksiran Parameter 2. Pengujian Hipotesis
Fitriani Agustina, Math, UPI
1
Penaksiran Parameter Terdapat dua jenis penaksiran, yaitu: 1. Penaksiran Titik 2. Penaksiran Interval
Sifat – sifat penaksir parameter yang baik, yaitu: 1. Tak bias 2. Variansi Minimum 3. Konsisten 4. Statistik Cukup Statistik cukup dengan Keluarga Eksponensial
Fitriani Agustina, Math, UPI
2
Metode - Metode Penentuan Penaksir Titik, yaitu:
1. Metode Momen 2. Metode Maksimum Likelihood 3. Penaksir Bayes
Statistik inferensial : Statistik yang dengan segala informasi dari sampel digunakan untuk menarik kesimpulan mengenai karakteristik populasi dari mana sampel itu diambil. Fitriani Agustina, Math, UPI
3
Penaksiran Titik Penaksiran titik sebuah parameter : sebuah nilai yang diperoleh dari sampel dan digunakan sebagai penaksir dari parameter yang nilainya tidak diketahui.
Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan sampel acak berukuran n dari X, maka statistik ˆ h X1 , X 2 ,, X n yang berkaitan dengan θ dinamakan penaksir dari θ. Setelah sampel diambil, nilai-nilai yang dihitung dari sampel itu digunakan sebagai taksiran titik bagi θ. Fitriani Agustina, Math, UPI
4
Beberapa taksiran titik yang dihitung dari data
sampel untuk parameter populasi yang bersesuaian. 1. Rerata populasi μ, taksiran titiknya adalah ˆ x 2. Variansi populasi σ2, taksiran titiknya adalah ˆ 2 s 2 3. Simpangan baku populasi σ, taksiran titiknya adalah ˆ s X 4. Proporsi populasi , taksiran titiknya adalah N Y ˆ p
n
Fitriani Agustina, Math, UPI
5
Tak Bias ˆ dikatakan penaksir tak bias bagi parameter θ, jika
E ˆ
ˆ dikatakan penaksir bias bagi parameter θ, jika
E ˆ
Namun penaksir bias dapat diubah menjadi penaksir tak bias jika ruas kanan dikalikan atau ditambahkan dengan konstanta tertentu
Fitriani Agustina, Math, UPI
6
Contoh 1:
Misalkan X adalah peubah acak dengan rerata μ dan variansi σ2. Jika X1, X2, …, Xn merupakan sampel acak berukuran n dari X, apakah rerata sampel X dan variansi sampel s2 merupakan penaksir tak bias untuk μ dan σ2? Contoh 2:
Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan sampel acak berukuran n dari X yang berdistribusi seragam, X i ~ UNIF 1, 1 Tunjukkan bahwa rerata sampel acak X merupakan penaksir tak bias bagi θ
Fitriani Agustina, Math, UPI
7
Variansi Minimum Apabila terdapat dua buah penaksir yang tak bias Maka kedua penaksir tersebut akan dibandingkan dalam hal variansinya.
Misalkan dua penaksir tak bias yaitu ˆ1 dan ˆ2 untuk θ Jika ˆ1 mempunyai variansi yang lebih kecil dibanding dengan ˆ2 ,maka ˆ1 dikatakan penaksir tak bias bervariansi minimum
Fitriani Agustina, Math, UPI
8
Sebuah penaksir tak bias akan mencapai variansi minimum di antara semua penaksir tak bias lainnya, jika variansi dari penaksir itu minimal sama dengan batas bawah Cramer-Rao Perumusan batas bawah Cramer-Rao untuk variansi dari ˆ adalah
Var ˆ
1 d n E ln f x; d
Fitriani Agustina, Math, UPI
2
1 d2 n E ln f x; 2 d
9
Contoh 1: Apakah rerata sampel X merupakan penaksir tak bias bervariansi minimum untuk rerata distribusi normal dengan variansi diketahui. Contoh 2: Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan sampel acak berukuran n
dari X yang berdistribusi poisson, X i ~ POI Tentukan batas bawah Cramer-Rao untuk variansi penaksir tak bias dari μ
Fitriani Agustina, Math, UPI
10
Konsisten Jika ˆn adalah penaksir untuk θ yang didasarkan pada sampel acak berukuran n,maka ˆ dikatakan konsisten n
bagi parameter θ, jika
lim P ˆn 1
n
Penentuan penaksir konsisten ini dapat dilakukan dengan menggunakan ketidaksamaan Chebyshev’s, lim P X k 1
n
Fitriani Agustina, Math, UPI
1 k2 11
Contoh 1:
Misalkan peubah acak X berdistribusi N(μ, σ2), dengan σ2 diketahui. Apakan rerata sampel X merupakan penaksir konsisten bagi rerata distribusi yaitu μ?
Fitriani Agustina, Math, UPI
12
Statistik Cukup Statistik T = T(X1, X2, …, Xn) dikatakan cukup bagi parameter , jika fkp bersyarat:
PX 1 x1 ,, X n xn T X 1 , X 2 ,, X n t
tidak bergantung pada θ. Contoh: Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan n peubah acak Bernoulli yang saling bebas dengan P(Xi = 1) = p dan
n
P(Xi = 0) = (1 – p), i = 1, 2, …, n. Perlihatkan bahwa T X i merupakan statistik cukup bagi p. Fitriani Agustina, Math, UPI
i 1
13
Keluarga Eksponensial Penetuan statistik cukup bagi suatu parameter dapat dapat dilakukan dengan menggunakan keluarga eksponensial.
Keluarga eksponensial yang akan dibahas di sini adalah keluarga eksponensial untuk satu parameter.
Fitriani Agustina, Math, UPI
14
1. Suatu fkp dengan satu parameter dikatakan termasuk ke dalam keluarga eksponensial, jika fkp tersebut dapat diuraikan dalam bentuk:
f x; C expQ T x hx x ,
2. Jika X1, X2, …, Xn merupakan sampel acak yang berasal dari distribusi dengan fkp gabungannya dinotasikan dengan f(x1,x2,…,xn;θ) n f x1 ,, xn ; C exp Q T x j hx1 hxn j 1 n
maka f(x;θ) Fitriani Agustina, Math, eksponensial UPI
dikatakan
termasuk
keluarga 15
Contoh:
Misalkan peubah acak X berdistribusi binomial X
dengan parameter n dan θ. Apakah f(x;θ) termasuk keluarga eksponensial? Contoh: Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan sampel acak dari distribusi B(n;θ). Apakah f(x;θ) termasuk keluarga eksponensial?
Fitriani Agustina, Math, UPI
16
Metode Momen Misalkan X adalah peubah acak kontinu (diskrit) dengan fkp berbentuk f(x;θ1,…,θk), dengan θ1,…,θk adalah k buah parameter yang tidak diketahui. Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan sebuah sampel acak berukuran n dan didefinisikan k buah momen sekitar pusat sampel pertama: 1 n t mt ' xi ; n i 1
t 1, 2,, k
Selanjutnya k buah momen sekitar populasi pertama:
t ' E X
Fitriani Agustina, Math, UPI
t
17
Contoh:
Misalkan X peubah acak berdistribusi B(1;θ) dengan θ tidak diketahui. Tentukan penaksir titik untuk θ dengan menggunakan metode momen? Contoh: Dengan menggunakan metode momen, tentukan estimator untuk θ berdasarkan sampel acak X1, X2, …, Xn yang mempunyai fkp: x 1 , 0 x 1, 0 f x; 0 , lainnya Fitriani Agustina, Math, UPI
18
Metode Maksimum Likelihood Metode maksimum likelihood merupakan metode terbaik yang dapat digunakan dalam menentukan penaksir titik sebuah parameter.
Misalkan X adalah peubah acak kontinu (diskrit) dengan fkp berbentuk f(x;θ), dengan θ adalah suatu parameter yang tidak diketahui.
Fitriani Agustina, Math, UPI
19
Misalkan X1, X2, …, Xn merupakan sebuah sampel
acak berukuran n, fungsi likelihood dari sampel acak itu adalah:
L f x1 , f xn ,
Fungsi likelihood adalah fungsi dari parameter yang tidak diketahui θ. Untuk memudahkan dalam menganalisa maka fungsi likelihood L(θ) diberi ln. Penaksir maksimum likelihood dari θ adalah nilai θ yang memaksimumkan fungsi likelihood L(θ). Fitriani Agustina, Math, UPI
20
Contoh:
Misalkan X1,X2,…,Xn adalah sampel acak berukuran n dari distribusi B(1,θ), dengan θ tidak diketahui. Tentukan penaksir titik untuk θ denganmenggunakan metode maksimum likelihood? Contoh: Dengan menggunakan metode maksimum likelihood Tentukan estimator untuk θ berdasarkan sampel acak X1, X2,…, Xn yang berdistribusi X i ~ GEO p
Fitriani Agustina, Math, UPI
21
Pada MME dan MLE parameter-parameter yang akan diestimasi adalah konstanta-konstanta yang tidak diketahui.
Pada Bayesian parameter-parameter yang akan diestimasi dipandang sebagai variabel-variabel random yang mempunyai distribusi awal yaitu distribusi prior λ(θ).
Fitriani Agustina, Math, UPI
22
Penaksir Bayes Misalkan X1,X2,…,Xn merupakan sebuah sampel acak berukuran n yang berasal dari distribusi dengan fkp f(x;θ); Langkah-langkah untuk menentukan penaksir Bayes bagi θ adalah: 1. Tentukan fkp gabungan dari sampel acak, yaitu g x1 ,, xn ; f x1; f xn ;
2. Tentukan distribusi prior, dengan fkpnya λ(θ) Fitriani Agustina, Math, 23 diambil/dipilih dan disesuaikan dgn g(x ,…,x ;θ) 1 n UPI
3. Penaksir Bayes untuk θ ditentukan sbb:
a.Jika λ(θ) dari peubah acak Θ berasal dari peubah acak diskrit, maka penaksir bayes ditentukan dengan rumus sbb:
x1 ,, xn ;
g x ,, x ; 1
g x ,, x ;
Fitriani Agustina, Math, UPI
n
1
n
24
b.Jika λ(θ) dari peubah acak Θ berasal dari
peubah acak kontinu, maka penaksir bayes ditentukan dengan rumus sbb:
g x ,, x ; d
x1 ,, xn ;
1
n
g x ,, x ; d 1
n
Sedangkan penentuan distribusi posteriornya digunakan rumus:
g x1 ,, xn ; h x g x1,, xn ; d
Fitriani Agustina, Math, UPI
25
Contoh:
Misalkan X1,X2,…,Xn adalah sampel acak berukuran n dari distribusi B(1,θ), dengan θ tidak diketahui. Tentukan penaksir Bayes untuk θ.
Fitriani Agustina, Math, UPI
26