基于最大似然估计的参数估计与模型性能评估系统
项目介绍
本项目实现了一个基于最大似然估计(MLE)的统计建模与评估系统。系统能够对多种常见概率分布(如正态分布、泊松分布、指数分布等)进行参数估计,同时支持用户自定义似然函数处理复杂模型。通过集成数值优化算法、统计推断和可视化技术,为研究者提供了一套完整的参数估计与模型评估解决方案。
功能特性
- 多分布支持:内置正态分布、泊松分布、指数分布等多种常见分布的参数估计
- 自定义模型:支持用户输入自定义似然函数,适用于特定研究场景
- 模型评估:提供似然值比较、AIC/BIC信息准则计算等模型选择指标
- 统计推断:包含参数置信区间估计和假设检验功能
- 可视化分析:生成概率密度函数拟合图、残差分析图等直观展示结果
使用方法
基本调用
% 使用内置分布进行参数估计
data = randn(100,1); % 样本数据
dist_type = 'normal'; % 分布类型
results = main(data, dist_type);
高级配置
% 自定义似然函数和优化参数
custom_loglik = @(params, data) -0.5*sum((data-params(1)).^2)/params(2)^2;
init_params = [0, 1]; % 初始参数值
options = optimset('Display', 'iter'); % 优化配置
results = main(data, 'custom', custom_loglik, init_params, options);
输出结果
函数返回包含以下字段的结构体:
param_estimates: 参数估计值向量param_se: 参数标准误差log_likelihood: 最大对数似然值confidence_intervals: 95%置信区间矩阵goodness_of_fit: 拟合优度统计量(AIC、BIC)figures: 拟合效果可视化图形句柄
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 统计和机器学习工具箱(Statistics and Machine Learning Toolbox)
- 优化工具箱(Optimization Toolbox)用于数值优化
文件说明
主程序文件整合了数据预处理、最大似然估计计算、统计推断和结果可视化等核心功能。它负责解析用户输入参数,根据指定的分布类型或自定义似然函数构建优化问题,调用数值优化算法求解参数估计值,计算相关的统计量(包括标准误差、置信区间和信息准则),并生成专业的可视化图表来展示拟合效果和残差分析。