3. Déterminer b
θnl’estimateur du maximum de vraisemblance de θ.
On est dans le cadre d’un modèle régulier exponentiel où β(θ) = pln(θ)(notation de
la page 79 du polycopié). Or βes deux fois continûment dérivable de dérivée seconde
−p/θ2<0donc l’EMV vérifie
β′(b
θn) = 1
n
n
X
i=1
1
Xi
⇔b
θn=np
Pn
i=1
1
Xi
4. A l’aide de la question 1, déterminer la loi de Z=
n
X
i=1
1
Xi
et montrer que :
Eb
θn=npθ
np −1,Var b
θn=(npθ)2
(np −1)2(np −2).
D’après la question 1, 1/Xiest une suite iid de va suivant la loi Gamma(p, θ)donc
Z∼Gamma(np, θ). On en déduit que
E(b
θn) = npE1
Z=np Z∞
0
1
z
θnp
Γ(np)znp−1exp(−θz)dz =npθ
Γ(np)Z∞
0
unp−1−1exp(−u)du
en effectuant le changement de variable u=θz. On reconnaît la quantité Γ(np −1) et
la relation Γ(np) = (np −1)Γ(np −1) permet de conclure pour le calcul de l’espérance.
Reste à calculer E(1/Z2). Avec le même changement de variable que précédemment, on
obtient E(1/Z2) = θ2Γ(np −2)/Γ(np)d’où
Var b
θn= (np)2E(1/Z2)−(npθ)2
(np −1)2= (npθ)21
(np −1)(np −2) −1
(np −1)2
et le résultat souhaité suit facilement.
5. L’estimateur b
θnest-il sans biais ? convergeant ? efficace ?
L’estimateur b
θnest biaisé d’après la question précédente. Il ne peut donc pas être efficace.
Il est toutefois convergeant car asymptotiquement sans biais et de variance tendat vers
0.
Exercice 2 :(5 points) Soit (X1,··· , Xn)un échantillon de va iid de densité par rapport à la
mesure de Lebesgue sur R+:
f(x, θ) = e−(x−θ)1x≥θ,
où θ∈Rest inconnu.
1. Calculer l’EMV de θnoté b
θn.
On écrit la vraisemblance
Ln(θ) = enθ−Pn
i=1 Xi1min(X1,...,Xn)≥θ
qui est maximale lorsque b
θn= min(X1,...,Xn).
2. Déterminer la forme de la zone de rejet d’un test des hypothèses H0:θ≤θ0contre
H1:θ > θ0utilisant l’EMV b
θn.
La zone de rejet sera de la forme
W={b
θn> k}
où kest un seuil à calculer en fonction du seuil souhaité.
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