一个R编程牛顿拉夫森的最大似然估计

Question

我需要将程序R中的Newton-Raphson法来估计泊松分布的参数。我刚开始接触programmation与R.当我用模拟数据运行我的程序，R返回一些错误。

Error in if (abs(x1 - x0) < stoptol) break : 
missing value where TRUE/FALSE needed
In addition: Warning messages:
1: In log(mu) : NaNs produced
2: In log(mu) : NaNs produced
3: In log(mu) : NaNs produced

这是我到目前为止有：

#
#  NEWTON-RAPHSON METHOD 
#

#generate the data 
lambda=3.2
y=rpois(500,lambda)

#declare the log likehood function
poisson.lik<-function(mu,ydata=y){
   n<-length(ydata)
   logl<-sum(ydata)*log(mu)-n*mu-sum(lfactorial(ydata))
   return(-logl)
}

## Newton-Raphson 

NR<-function(initval, f, stoptol=1e-05, imax=25){
   i=0
   h=1e-05
   x0=initval-0.1
   x1=initval

   while(i<=imax){
     df.dx=(f(x0+h)-f(x0))/h
     x1=(x0-(f(x0)/df.dx))
     i=i+1
     if(abs(x1-x0)<stoptol) break
     x0=x1
    }
    list(nstep=i, initial=initval, final=x1, fctval=f(x1))
}

NR(initval=3,poisson.lik)

据我了解，有一个问题来自于这样的参数万亩发生在NR功能的重复和日志的计算值。也许我应该强制亩只取一个值的范围......其他错误是关于“若”（停止标准），但我真的不知道是什么问题。

Answer 1

你NaN的问题是从poisson.lik功能到来。你需要有log(abs(mu))在亩为负的情况。

#
#  NEWTON-RAPHSON METHOD 
#

#generate the data 
lambda <- 3.2
ydata <- rpois(500, lambda)

#declare the log likehood function
poisson.lik <- function(mu = ""){
    n <- length(ydata)
    loglik <- -n * mu - sum(log(factorial(ydata))) + log(abs(mu)) * sum(ydata) 
    return(-loglik)
}

#creating the Newton Raphson loop
NR <- function ( mu = "", initval = "", f = "", stoptol = 1e-05, imax = "") {
    i = 0
    h = .1
    mu0 = initval - 0.1
    mu1 = initval
    df.dx <- double(1) #predeclare your variable types     
    while ( abs(f(mu) - f(mu1)) > stoptol && i <= imax ) {
        mu0 <- mu1
        df.dx <- (f(mu0 + h) - f(mu0)) / h
        mu1 <- mu0 + (mu - mu1) / abs(df.dx)
        i <- i + 1        
    }
    return(list("nstep" = i, "Final" = mu1, "fctval" = f(mu1)))
} 

mu <- 3.2
initval <- 1
f <- poisson.lik
stoptol <- 0.0001
imax <- 10^4
NR(mu, initval, f, stoptol, imax)

我看到的主要问题是，你需要知道你想要的功能去。当您了解数据的一些方面它通常使用。例如，如果你知道你想要的是什么数似然是，偏度或某些​​类型的统计，这样就可以解决对于产生相同的统计参数。上面的代码解决问题。希望这可以帮助。