<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">IASC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">IASC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">IASC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Intelligent Automation &#x0026; Soft Computing</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2326-005X</issn><issn pub-type="ppub">1079-8587</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">18041</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/iasc.2022.018041</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Bayesian Approximation Techniques for the Generalized Inverted Exponential Distribution</article-title><alt-title alt-title-type="left-running-head">Bayesian Approximation Techniques for the Generalized Inverted Exponential Distribution</alt-title><alt-title alt-title-type="right-running-head">Bayesian Approximation Techniques for the Generalized Inverted Exponential Distribution</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Bakoban</surname>
<given-names>Rana A.</given-names>
</name>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western">
<surname>Aldahlan</surname>
<given-names>Maha A.</given-names>
</name><email>maal-dahlan@uj.edu.sa</email>
</contrib><aff><institution>Department of Statistics, College of Science, University of Jeddah</institution>, <addr-line>Jeddah</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country></aff>
</contrib-group><author-notes><corresp id="cor1">&#x002A;Corresponding Author: Maha A. Aldahlan. Email: 
<email>maal-dahlan@uj.edu.sa</email></corresp></author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2021-08-21">
<day>21</day>
<month>8</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>31</volume>
<issue>1</issue>
<fpage>129</fpage>
<lpage>142</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>22</day>
<month>2</month>
<year>2021</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>02</day>
<month>5</month>
<year>2021</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2021 Bakoban and Aldahlan</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Bakoban and Aldahlan</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_IASC_18041.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>In this article, Bayesian techniques are adopted to estimate the shape parameter of the generalized inverted exponential distribution (GIED) in the case of complete samples. Normal approximation, Lindley&#x2019;s approximation, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation are used for deriving Bayesian estimators. Different informative priors are considered, such as Jeffrey&#x2019;s prior, Quasi prior, modified Jeffrey&#x2019;s prior, and the extension of Jeffrey&#x2019;s prior. Non-informative priors are also used, including Gamma prior, Pareto prior, and inverse Levy prior. The Bayesian estimators are derived under the quadratic loss function. Monte Carlo simulations are carried out to make a comparison among estimators based on the mean square error of the estimates. All estimators using normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation techniques perform consistently since the MSE decreases as the sample size increases. For large samples, estimators based on non-informative priors using normal approximation are usually better than the ones using Lindley&#x2019;s approximation. Two real data sets in reliability and medicine are applling to the GIED distribution to assess its flexibility. By comparing the estimation results with other generalized models, we prove that estimating this model using Bayesian approximation techniques gives good results for investigating estimation problems. The models compared in this research are generalized inverse Weibull distribution (GIWD), inverse Weibull distribution (IWD), and inverse exponential distribution (IED).</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Bayesian estimation</kwd>
<kwd>generalized inverted exponential distribution</kwd>
<kwd>informative and non-informative priors</kwd>
<kwd>Lindley&#x2019;s approximation</kwd>
<kwd>Monte Carlo simulation</kwd>
<kwd>normal approximation</kwd>
<kwd>Tierney and Kadane&#x2019;s approximation</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Lifetime models are widely used in the statistical inference field. These models are very important in many areas such as engineering, medicine, zoology, and forecasting. The generalized inverted exponential distribution (GIED) is one of the important lifetime models. It is first proposed by Bakoban et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>]. GIED is a flexible model because it has various shapes of the hazard function.</p>
<p>The probability density function (PDF) of a two-parameter GIED is</p>
<p><disp-formula id="eqn-1">
<label>(1)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-1.png"/><tex-math id="tex-eqn-1"><![CDATA[$$f\left( x \right)\; = \; \left( {\displaystyle{{\alpha \lambda } \over {{x^2}}}} \right)\exp \left( { - \displaystyle{\lambda \over x}} \right){\left[ {1 - \exp \left( { - \displaystyle{\lambda \over x}} \right)} \right]^{\alpha - 1}},x > 0,\lambda ,\alpha > 0,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>and the cumulative distribution function (CDF) is</p>
<p><disp-formula id="eqn-2">
<label>(2)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-2.png"/><tex-math id="tex-eqn-2"><![CDATA[$$F\left( x \right)\; = \; 1 - {\left[ {1 - \exp \left( { - \displaystyle{\lambda \over x}} \right)} \right]^\alpha },x > 0,\lambda ,\alpha > 0,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-1">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-1.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-1"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the shape parameter and <inline-formula id="ieqn-2">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-2.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-2"><![CDATA[$\lambda$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the scale parameter.</p>
<p>The GIED distribution has attracted the recent attention of statisticians but has not been discussed in detail in the Bayesian approach. Some authors are interested in this distribution or its generalization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>].</p>
<p>On the other hand, others study GIED using Bayesian methods. Ahmed [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] obtains the Bayesian estimators of GIED based on Type II progressive censored samples by applying Lindley&#x2019;s approximation and importance sampling technique. In addition, Oguntunde et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] discuss Bayesian predictors based on progressive Type-II censoring. Further, Hassan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>] derive the Bayesian estimators based on the Markov Chain Monte Carlo method. Abouammoh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] study the exponentiated generalized inverse exponential distribution. They derive statistical properties and study applications to real-life data as compared with some other generalized models. Moreover, Singh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>] study Bayesian estimators of reliability function based on upper record value and upper record ranked set sample using Lindley&#x2019;s approximation. Eraikhuemen et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] discuss Bayesian and maximum likelihood estimation of the shape parameter of the exponential inverse exponential distribution. They use a comparative approach. Bayesian estimation is derived with informative and non-informative priors. In Bayesian analysis, it is well known that Bayesian estimators are usually expressed in an implicit form. Therefore, many approximation procedures are used to evaluate Bayesian estimators. Shawky et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>], Singh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], Sultan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>], and Fatima et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] discuss some approximation approaches as the Lindley&#x2019;s, Tierney and Kadane&#x2019;s (T-K), and normal approximation methods to compute the Bayesian estimators of the exponentiated Gamma, Marshall-Olkin extended exponential, Kumaraswamy, Topp-Leone, and inverse exponential distributions, respectively. So, in this article, we use normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation methods to derive Bayesian estimators for the shape parameter of GIED in Sections 2 and 3. The rest of the article is organized as follows. Section 4 studies the simulation and presents numerical results. Section 5 applies the model to real data sets. Finally, Sections 6 and 7 discuss the results and present the conclusion of the study.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Bayesian Approximation Methods</title>
<p>The Bayesian estimate of any function of <inline-formula id="ieqn-3">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-3.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-3"><![CDATA[$\nu ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> say <inline-formula id="ieqn-4">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-4.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-4"><![CDATA[$u(\nu ),$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> under squared error loss function is</p>
<p><disp-formula id="eqn-3">
<label>(3)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-3.png"/><tex-math id="tex-eqn-3"><![CDATA[$$\hat u(\nu ) = {E_{\nu \left| {\underline x } \right.}}[u(\nu )] = \displaystyle{{\int\limits_0^\infty {u(\nu )\,L({\bf x}\left| {\nu )\,\pi (\nu )d\nu } \right.} } \over {\int\limits_0^\infty {L({\bf x}\left| {\nu )\,\pi (\nu )} \right.\,d\nu } }},$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>_</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where<inline-formula id="ieqn-6">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-6.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-6"><![CDATA[$\,\,P(\nu \left| {\bf x} \right.) = L(\left. {\bf x} \right|\nu )\,\pi (\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the posterior function; <inline-formula id="ieqn-7">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-7.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-7"><![CDATA[$L(\left. {\bf x} \right|\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-8">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-8.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-8"><![CDATA[$\pi (\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> are the likelihood function and the prior distribution of <inline-formula id="ieqn-9">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-9.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-9"><![CDATA[$\nu ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> respectively. The estimator <inline-formula id="ieqn-10">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-10.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-10"><![CDATA[$\hat u(\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is also called the posterior mean. The Bayesian method is one of the important estimation methods. Sometimes the posterior distribution contains complicated functions and requires further computation. So, an approximation is needed for the posterior distribution. Thus in this article, we use the following approximation techniques.</p>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>Normal Approximation</title>
<p>When the posterior distribution<inline-formula id="ieqn-11">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-11.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-11"><![CDATA[$\,P(\nu \left| {\bf x} \right.)$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> has a unimodal symmetric curve, it could be approximated by a normal distribution centered at the mode, so we can write the approximation as</p>
<p><disp-formula id="eqn-4">
<label>(4)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-4.png"/><tex-math id="tex-eqn-4"><![CDATA[$$\,P(\nu \left| {\bf x} \right.) \sim N[\hat \nu ,\,I{\,^{ - 1}}(\hat \nu )],$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-12">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-12.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-12"><![CDATA[$\,\,I\,(\hat \nu ) = \displaystyle{{ - {\partial ^2}Log\,L(\nu \left| {\bf x} \right.)} \over {\partial {\nu ^2}}}$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>I</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the negative Hessian and <inline-formula id="ieqn-13">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-13.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-13"><![CDATA[$\,L(\left. {\bf x} \right|\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the likelihood function.</p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Lindley&#x2019;s Approximation</title>
<p>Lindley [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>] gives an approximation to the following integration ratio</p>
<p><disp-formula id="eqn-5">
<label>(5)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-5.png"/><tex-math id="tex-eqn-5"><![CDATA[$$I{\rm \; } = {\rm \; }\displaystyle{{\mathop \int \nolimits_{\bm{\Omega} } \bm{u}\left( \bm{\gamma } \right){\bm{e}^{\bm{L}\left( \bm{\gamma } \right) + \bm{U}\left( \bm{\gamma } \right)}}\bm{d\gamma }} \over {\mathop \int \nolimits_{\bm{\Omega }} {\bm{e}^{\bm{L}\left( \bm{\gamma } \right) + \bm{U}\left( \bm{\gamma } \right)}}\bm{d\gamma }}},$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false">&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false">&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-15">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-15.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-15"><![CDATA[$L(\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the log-likelihood function; <inline-formula id="ieqn-16">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-16.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-16"><![CDATA[$u(\nu )\,{\rm and}\,{\rm U(}\nu {\rm )}$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> are arbitrary functions of <inline-formula id="ieqn-17">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-17.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-17"><![CDATA[$\nu$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-18">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-18.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-18"><![CDATA[$\Omega$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> represents the value range of <inline-formula id="ieqn-19">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-19.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-19"><![CDATA[$\nu .$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Thus the posterior mean, <inline-formula id="ieqn-20">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-20.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-20"><![CDATA[$I = E[u(\nu )\left| {\bf x} \right.],$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> can be evaluated as</p>
<p><disp-formula id="eqn-6">
<label>(6)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-6.png"/><tex-math id="tex-eqn-6"><![CDATA[$$I \cong u(\hat \nu ) + \displaystyle{1 \over 2}[{u}^{\prime \prime}(\hat \nu ) + 2\,{u}^{\prime}(\hat \nu )\,{U}^{\prime}(\hat \nu )]\,{\hat \phi ^2} + \displaystyle{1 \over 2}[{l^{(3)}}(\hat \nu )\,{u}^{\prime}(\hat \nu )]\,{({\hat \phi ^2})^2},$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-7">
<label>(7)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-7.png"/><tex-math id="tex-eqn-7"><![CDATA[$$\eqalign{{l^{(i)}} = \displaystyle{{{\partial ^{(i)}}LogL} \over {\partial {\nu ^{(i)}}}},\,i = 1,\,2,\,3,\,{\hat \phi ^2} = {[ - {l^{(2)}}(\hat \nu )]^{ - 1}},\;U(\nu ) = Log\,\pi (\nu ),\,{U}^{\prime}(\nu ) = \displaystyle{{\partial U(\nu )} \over {\partial \nu }}\,, \cr l = {l^0} = Log\,L({\bf x}\left| \nu \right.),}$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mn>3</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-21">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-21.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-21"><![CDATA[$L({\bf x}\left| {\nu )} \right.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the likelihood function and <inline-formula id="ieqn-22">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-22.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-22"><![CDATA[$\pi (\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the prior distribution.</p>
</sec>
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>Tierney and Kadane&#x2019;s (T-K) Approximation</title>
<p>For any arbitrary function <inline-formula id="ieqn-23">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-23.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-23"><![CDATA[$u(\nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Tierney et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>] propose a Laplace form to compute the posterior mean <inline-formula id="ieqn-24">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-24.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-24"><![CDATA[$E[u(\nu )\left| {\bf x} \right.]$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> as</p>
<p><disp-formula id="eqn-8">
<label>(8)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-8.png"/><tex-math id="tex-eqn-8"><![CDATA[$$E[u(\nu )\left| {\bf x} \right.] = \displaystyle{{\int {{e^{n\,{\eta ^*}(\nu )}}d\nu } } \over {\int {{e^{n\,{\eta _0}(\nu )}}d\nu } }} \cong \displaystyle{{{{\hat \sigma }^*}\,{e^{n\,{\eta ^*}({{\hat \nu }^*})}}} \over {{{\hat \sigma }_0}\,{e^{n\,{\eta _0}(\hat \nu )}}}},$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-9">
<label>(9)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-9.png"/><tex-math id="tex-eqn-9"><![CDATA[$$n\,{\eta ^*} = n\,{\eta _0} + Log\,u(\nu ),\,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-10">
<label>(10)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-10.png"/><tex-math id="tex-eqn-10"><![CDATA[$$\hat \sigma _0^2 = - {\left[ {\displaystyle{{{\partial ^2}} \over {\partial {\nu ^2}}}n\,{\eta _0}} \right]^{ - 1}},\,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-11">
<label>(11)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-11.png"/><tex-math id="tex-eqn-11"><![CDATA[$${\hat \sigma ^{*2}} = - {\left[ {\displaystyle{{{\partial ^2}} \over {\partial {\nu ^2}}}n\,{\eta ^*}} \right]^{ - 1}},$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-25">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-25.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-25"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = Log\,P(\nu \left| {\bf x} \right.),\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-26">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-26.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-26"><![CDATA[$P(\nu \left| {\bf x} \right.)$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is the posterior distribution.</p>
<p>In the following section, we derive Bayesian estimators for GIED using these approximation methods with different priors.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Bayesian Estimators of GIED</title>
<p>In this section, Bayesian approximation techniques are studied for estimating the shape parameter of the generalized inverted exponential distribution based on complete samples. Normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation methods are used to compute the Bayesian estimators. Also, Bayesian estimators are derived based on squared error loss function for different prior distributions.</p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-27">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-27.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-27"><![CDATA[${\bf x} = ({x_1},\,{x_2},\,&#x2026;,\,{x_n})$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> be random samples of size n drawn from a GIED, then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref>, the log-likelihood function could be written as</p>
<p><disp-formula id="eqn-12">
<label>(12)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-12.png"/><tex-math id="tex-eqn-12"><![CDATA[$$l = LogL({\bf x}\left| \alpha \right.) = n\,Log(\alpha ) + n\,Log(\lambda ) - \alpha \,T + \sum\limits_{i = 1}^n {Log(x_i^{ - 2})} \, - \lambda \,\sum\limits_{i = 1}^n {x_i^{ - 1}} - \sum\limits_{i = 1}^n {Log(1 - {e^{ - \lambda /{x_i}}})} ,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-13">
<label>(13)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-13.png"/><tex-math id="tex-eqn-13"><![CDATA[$$T = - \sum\limits_{i = 1}^n {Log(1 - {e^{ - \lambda /{x_i}}})} .$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>The posterior distribution is obtained by multiplying <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref> with the prior distribution <inline-formula id="ieqn-28">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-28.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-28"><![CDATA[$\,\pi (\alpha )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> as</p>
<p><disp-formula id="eqn-14">
<label>(14)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-14.png"/><tex-math id="tex-eqn-14"><![CDATA[$$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto l\,\pi (\alpha ).$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>In this article, we choose some informative and non-informative priors, as shown in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tab. 1</xref>. In the following subsections, the Bayesian estimators are obtained based on the squared error loss function <inline-formula id="ieqn-29">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-29.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-29"><![CDATA[$E(\alpha \left| {\bf x} \right.)$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, which is the posterior mean.</p>
<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Informative and non-informative priors</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th></th>
<th>Name</th>
<th>Probability density function</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="4">Non-informative priors</td>
<td>Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-30">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-30.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-30"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto 1/\alpha ;\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td>Quasi prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-31">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-31.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-31"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto 1/{\alpha ^d};\,\,d \ge 0,\,\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td>Modified Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-32">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-32.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-32"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto 1/\sqrt {{\alpha ^3}} ;\,\,\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td>Extension of Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-33">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-33.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-33"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto 1/{\alpha ^{2\,\tau }};\,\,\tau > 0,\,\,\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Informative priors</td>
<td>Gamma prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-34">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-34.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-34"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto {\alpha ^{a - 1}}{e^{ - b\,\alpha }};\,a,\,b > 0,\,\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td>Pareto prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-35">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-35.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-35"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto {\alpha ^{ - ({b_1} + 1)}};\,{b_1} > 0,\,\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td>Inverse Levy prior</td>
<td><inline-formula id="ieqn-36">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-36.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-36"><![CDATA[$\,\pi (\alpha ) \propto {\alpha ^{ - 0.5}}{e^{ - {a_1}\,\alpha /2}};\,{a_1} > 0,\,\,\alpha > 0.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>Bayesian Estimators Using Normal Approximation</title>
<p>In this subsection, we derive Bayesian estimators for GIED using the priors in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tab. 1</xref>.</p>
<p><italic>i. Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>According to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-14">Eq. (14)</xref>, the posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-37">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-37.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-37"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-38">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-38.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-38"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n - 1}}{e^{ - \alpha \,T}};\,\,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-39">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-39.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-39"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-13">Eq. (13)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-15">
<label>(15)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-15.png"/><tex-math id="tex-eqn-15"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n - 1)\,Log\,\alpha - \,\alpha \,T.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-40">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-40.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-40"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-41">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-41.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-41"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 1)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-42">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-42.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-42"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {T^2}/(n - 1).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-43">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-43.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-43"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim \,\,N[(n - 1)/T,\,(n - 1)/{T^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-44">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-44.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-44"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with Jeffrey&#x2019;s prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-45">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-45.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-45"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 1)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>ii. Quasi Prior</italic></p>
<p>The posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-46">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-46.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-46"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-47">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-47.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-47"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n - d}}{e^{ - \alpha \,T}};\,\,\,d \ge 0,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-48">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-48.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-48"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-16">
<label>(16)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-16.png"/><tex-math id="tex-eqn-16"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n - d)\,Log\,\alpha - \,\alpha \,T.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-49">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-49.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-49"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-50">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-50.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-50"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - d)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-51">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-51.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-51"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {T^2}/(n - d).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-52">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-52.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-52"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim N[(n - d)/T,\,(n - d)/{T^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-53">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-53.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-53"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with Quasi prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-54">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-54.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-54"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - d)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>iii. Modified Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>The posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-55">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-55.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-55"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-56">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-56.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-56"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n - 3/2}}{e^{ - \alpha \,T}};\,\,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-57">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-57.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-57"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-17">
<label>(17)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-17.png"/><tex-math id="tex-eqn-17"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n - 3/2)\,Log\,\alpha - \,\alpha \,T.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-58">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-58.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-58"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-59">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-59.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-59"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 3/2)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-60">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-60.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-60"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {T^2}/(n - 3/2).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-61">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-61.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-61"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim \,\,N[(n - 1.5)/T,\,(n - 1.5)/{T^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-62">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-62.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-62"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with modified Jeffrey&#x2019;s prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-63">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-63.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-63"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 1.5)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>iv. Extension of Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>The posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-64">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-64.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-64"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-65">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-65.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-65"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n - 2\,\tau }}{e^{ - \alpha \,T}};\,\,\tau > 0,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-66">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-66.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-66"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-18">
<label>(18)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-18.png"/><tex-math id="tex-eqn-18"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n - 2\,\tau )\,Log\,\alpha - \,\alpha \,T.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-18">Eq. (18)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-67">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-67.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-67"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-68">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-68.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-68"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 2\,\tau )/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-69">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-69.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-69"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {T^2}/(n - 2\,\tau ).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-70">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-70.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-70"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim \,\,N[(n - 2\,\tau )/T,\,(n - 2\,\tau )/{T^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-71">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-71.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-71"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with the extension of Jeffrey&#x2019;s prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-72">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-72.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-72"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 2\,\tau )/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>v. Gamma Prior</italic></p>
<p>The posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-73">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-73.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-73"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-74">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-74.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-74"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n + a - 1}}{e^{ - (b + T)\alpha \,}};\,\,a,\,b > 0,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-75">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-75.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-75"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-19">
<label>(19)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-19.png"/><tex-math id="tex-eqn-19"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n + a - 1)\,Log\,\alpha - (b + T)\,\alpha \,.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-19">Eq. (19)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-76">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-76.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-76"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-77">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-77.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-77"><![CDATA[$\hat \alpha = (n + a - 1)/(b + T).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-78">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-78.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-78"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {(b + T)^2}/(n + a - 1).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-79">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-79.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-79"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim \,\,N[(n + a - 1)/(b + T),\,(n + a - 1)/{(b + T)^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-80">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-80.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-80"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with Gamma prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-81">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-81.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-81"><![CDATA[$\hat \alpha = (n + a - 1)/(b + T).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>vi. Pareto Prior</italic></p>
<p>The posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-82">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-82.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-82"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-83">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-83.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-83"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n - {b_1} - 1}}{e^{ - \alpha T\,}};\,\,\,{b_1} > 0,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-84">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-84.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-84"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-20">
<label>(20)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-20.png"/><tex-math id="tex-eqn-18"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n - b - 1)\,Log\,\alpha - \,\alpha \,T.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-20">Eq. (20)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-85">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-85.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-85"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-86">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-86.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-86"><![CDATA[$\hat \alpha = (n + a - 1)/(b + T).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-87">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-87.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-87"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {T^2}/(n - b - 1).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-88">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-88.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-88"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim \,\,N[(n - b - 1)/T,\,(n - b - 1)/{T^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-89">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-89.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-89"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with Pareto prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-90">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-90.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-90"><![CDATA[$\hat \alpha = (n + a - 1)/(b + T).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>vii. Inverse Levy Prior</italic></p>
<p>The posterior distribution of <inline-formula id="ieqn-91">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-91.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-91"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-92">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-92.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-92"><![CDATA[$\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto {\alpha ^{n - 1/2}}{e^{ - (T + {a_1}/2)\alpha \,}};\,\,{a_1} > 0,\,\alpha > 0,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-93">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-93.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-93"><![CDATA[$T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. Then the logarithmic posterior distribution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-21">
<label>(21)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-21.png"/><tex-math id="tex-eqn-21"><![CDATA[$$Log\,P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \propto \,(n - 1/2)\,Log\,\alpha - (T + {a_1}/2)\,\alpha \,.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By taking the first derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-21">Eq. (21)</xref> concerning <inline-formula id="ieqn-94">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-94.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-94"><![CDATA[$\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> we get the posterior mode as <inline-formula id="ieqn-95">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-95.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-95"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 1/2)/(T + {a_1}/2).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the negative of Hessian is <inline-formula id="ieqn-96">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-96.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-96"><![CDATA[${\rm I}(\hat \alpha ) = {(T + {a_1}/2)^2}/(n - 1/2).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>The posterior distribution can be approximated as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>. Thus, for GIED, the posterior distribution can be approximated as <inline-formula id="ieqn-97">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-97.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-97"><![CDATA[$P(\alpha \left| {\bf x} \right.) \sim \,\,N[(n - 1/2)/(T + {a_1}/2),\,(n - 1/2)/{(T + {a_1}/2)^2}].$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Hence, the Bayesian estimator of <inline-formula id="ieqn-98">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-98.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-98"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> with inverse Levy prior using normal approximation is <inline-formula id="ieqn-99">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-99.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-99"><![CDATA[$\hat \alpha = (n - 1/2)/(T + {a_1}/2).$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>Bayesian Estimators Using Lindley&#x2019;s Approximation</title>
<p>With Lindley&#x2019;s approximation, we can evaluate the posterior mean as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref>. By setting <inline-formula id="ieqn-100">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-100.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-100"><![CDATA[$u(\alpha ) = \alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> the posterior mean <inline-formula id="ieqn-101">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-101.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-101"><![CDATA[$E[u(\alpha )\left| {\bf x} \right.]$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> for GIED can be evaluated as</p>
<p><disp-formula id="eqn-22">
<label>(22)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-22.png"/><tex-math id="tex-eqn-22"><![CDATA[$$E(\alpha \left| {{\bf x})} \right. \cong u(\hat \alpha ) + \displaystyle{1 \over 2}[{u}^{\prime \prime}(\hat \alpha ) + 2\,{u}^{\prime}(\hat \alpha )\,{U}^{\prime}(\hat \alpha )]\,{\hat \phi ^2} + \displaystyle{1 \over 2}[{l^{(3)}}(\hat \alpha )\,{u}^{\prime}(\hat \alpha )]\,{({\hat \phi ^2})^2}.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>, we obtain <inline-formula id="ieqn-102">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-102.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-102"><![CDATA[$Log\,L(\left. {\bf x} \right|\alpha ) \propto \,n\,Log\alpha - \alpha \,T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the maximum likelihood estimator (MLE) of <inline-formula id="ieqn-103">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-103.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-103"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-104">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-104.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-104"><![CDATA[$\hat \alpha = n/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Therefore, the second and third derivatives of the log-likelihood function, as defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eq. (7)</xref>, are</p>
<p><disp-formula id="eqn-23">
<label>(23)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-23.png"/><tex-math id="tex-eqn-23"><![CDATA[$${l^{(2)}} = \displaystyle{{{\partial ^2}l} \over {\partial {\alpha ^2}}} = - n/{\alpha ^2},\,\,{\rm and}\,\,{l^{(2)}}(\hat \alpha ) = - {T^2}/n,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-24">
<label>(24)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-24.png"/><tex-math id="tex-eqn-24"><![CDATA[$${l^{(3)}} = \displaystyle{{{\partial ^3}l} \over {\partial {\alpha ^3}}} = 2n\,{\alpha ^{ - 3}},\,\,\,{\rm and}\,\,\,{l^{(3)}}(\hat \alpha ) = 2{T^3}/{n^2}.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>Also,</p>
<p><disp-formula id="eqn-25">
<label>(25)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-25.png"/><tex-math id="tex-eqn-25"><![CDATA[$${\phi ^2} = {[ - {l^{(2)}}(\hat \alpha )]^{ - 1}} = n/{T^2}.$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>By substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eqs. (23)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">(24)</xref>, and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eq. (22)</xref>, we can evaluate the posterior mean for GIED under different priors as follows.</p>
<p><italic>i. Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of Jeffrey&#x2019;s prior, we get <inline-formula id="ieqn-105">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-105.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-105"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq - Log\alpha ,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - 1/\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-106">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-106.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-106"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - T/n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED with Jeffrey&#x2019;s prior as <inline-formula id="ieqn-107">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-107.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-107"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong n/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>ii. Quasi Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of Quasi prior, we get <inline-formula id="ieqn-108">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-108.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-108"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq - d\,Log\alpha ,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - d/\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-109">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-109.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-109"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - d\,T/n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED with Quasi prior as <inline-formula id="ieqn-110">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-110.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-110"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong (n - d + 1)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>iii. Modified Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of modified Jeffrey&#x2019;s prior, we get <inline-formula id="ieqn-111">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-111.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-111"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq - (3/2)Log\alpha ,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - 3/2\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-112">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-112.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-112"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - 3T/2n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED with modified Jeffrey&#x2019;s prior as <inline-formula id="ieqn-113">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-113.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-113"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong (2n - 1)/2T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>iv. Extension of Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of the extension of Jeffrey&#x2019;s prior, we get <inline-formula id="ieqn-114">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-114.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-114"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq - 2\,\tau \,Log\alpha ,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - 2\,\tau /\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-115">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-115.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-115"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - 2\,\tau \,T/n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED with the extension of Jeffrey&#x2019;s prior as <inline-formula id="ieqn-116">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-116.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-116"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong (n - 2\,\tau + 1)/T.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>v. Gamma Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of Gamma prior, we get <inline-formula id="ieqn-117">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-117.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-117"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq (a - 1)\,Log\alpha - b\,\alpha ,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - b + (a - 1)/\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-118">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-118.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-118"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - b + (a - 1)\,T/n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED with Gamma prior as <inline-formula id="ieqn-119">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-119.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-119"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{n + a} \over T} - \displaystyle{{n\,b} \over {{T^2}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>vi. Pareto Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of Pareto prior, we get <inline-formula id="ieqn-120">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-120.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-120"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq - ({b_1} + 1)\,Log\alpha ,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - ({b_1} + 1)/\alpha ,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-121">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-121.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-121"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - ({b_1} + 1)\,T/n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED with Pareto prior as <inline-formula id="ieqn-122">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-122.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-122"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{n - {b_1}} \over T}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>vii. Inverse Levy Prior</italic></p>
<p>By taking the logarithm of inverse Levy prior, we get <inline-formula id="ieqn-123">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-123.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-123"><![CDATA[$U(\alpha ) \simeq - (1/2)\,Log\alpha - {a_1}\,\alpha /2,\,{U}^{\prime}(\alpha ) = - 1/2\alpha - {a_1}/2,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2243;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-124">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-124.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-124"><![CDATA[${U}^{\prime}(\hat \alpha ) = - \,(T + {a_1}n)/2n.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p>Then by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref>, we obtain the posterior mean for GIED under inverse Levy prior as <inline-formula id="ieqn-125">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-125.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-125"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{(2n + 1)T - n\,{a_1}} \over {2{T^2}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
</sec>
<sec id="s3_3">
<label>3.3</label>
<title>Bayesian Estimators Using Tierney and Kadane&#x2019;s Approximation</title>
<p>To obtain the Bayesian estimator for GIED, we evaluate the posterior mean <inline-formula id="ieqn-126">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-126.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-126"><![CDATA[$E[u(\alpha )\left| {\bf x} \right.]$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> using Tierney and Kadane&#x2019;s approximation technique as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref>. By setting <inline-formula id="ieqn-127">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-127.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-127"><![CDATA[$u(\alpha ) = \alpha$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref>, recalling <italic>T</italic> as defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">Eq. (11)</xref>, and using the priors in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tab. 1</xref>, the Bayesian estimators are derived as follows.</p>
<p><italic>i. Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-128">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-128.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-128"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n - 1)Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-129">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-129.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-129"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n - 1)/{T^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-130">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-130.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-130"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = n\,Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-131">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-131.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-131"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = n/T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-132">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-132.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-132"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = n/{T^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with Jeffrey&#x2019;s prior is <inline-formula id="ieqn-133">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-133.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-133"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{n^{n + 0.5}}{e^{ - 1}}} \over {T\,{{(n - 1)}^{n - 0.5}}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>ii. Quasi Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-134">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-134.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-134"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n - d)Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-135">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-135.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-135"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n - d)/{T^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-136">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-136.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-136"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = (n - d + 1)\,Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-137">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-137.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-137"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = (n - d + 1)/T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-138">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-138.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-138"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = (n - d + 1)/{T^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with Quasi prior is <inline-formula id="ieqn-139">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-139.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-139"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{{(n - d + 1)}^{n - d + 3/2}}{e^{ - 1}}} \over {T\,{{(n - d)}^{n - d + 1/2}}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>iii. Modified Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-140">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-140.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-140"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n - 3/2)Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-141">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-141.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-141"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n - 3/2)/{T^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-142">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-142.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-142"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = (n - 1/2)\,Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-143">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-143.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-143"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = (n - 1/2)/T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-144">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-144.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-144"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = (n - 1/2)/{T^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with modified Jeffrey&#x2019;s prior is <inline-formula id="ieqn-145">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-145.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-145"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{{(n - 1/2)}^n}{e^{ - 1}}} \over {T\,{{(n - 3/2)}^{n - 1}}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>iv. Extension of Jeffrey&#x2019;s Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-146">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-146.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-146"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n - 2\,\tau )Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-147">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-147.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-147"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n - 2\,\tau )/{T^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-148">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-148.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-148"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = (n - 2\,\tau + 1)\,Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-149">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-149.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-149"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = (n - 2\,\tau + 1)/T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-150">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-150.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-150"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = (n - 2\,\tau + 1)/{T^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with the extension of Jeffrey&#x2019;s prior is <inline-formula id="ieqn-151">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-151.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-151"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{{(n - 2\,\tau + 1)}^{n - 2\,\tau + 3/2}}{e^{ - 1}}} \over {T\,{{(n - 2\,\tau )}^{n - 2\,\tau + 1/2}}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>v. Gamma Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-152">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-152.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-152"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n + a - 1)Log\,\alpha - (b + T)\alpha \,,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-153">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-153.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-153"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n + a - 1)/{(b + T)^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-154">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-154.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-154"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = (n + a)\,Log\,\alpha - (b + T)\alpha \,,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-155">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-155.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-155"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = (n + a)/(b + T)$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-156">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-156.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-156"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = (n + a)/{(b + T)^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with Gamma prior is <inline-formula id="ieqn-157">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-157.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-157"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{{(n + a)}^{n + a + 1/2}}{e^{ - 1}}} \over {\,{{(n + a - 1)}^{n + a - 1/2}}(b + T)}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>vi. Pareto Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-158">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-158.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-158"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n - {b_1} - 1)Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-159">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-159.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-159"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n - {b_1} - 1)/{T^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-160">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-160.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-160"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = (n - {b_1})\,Log\,\alpha - \alpha \,T,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-161">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-161.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-161"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = (n - {b_1})/T$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-162">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-162.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-162"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = (n - {b_1})/{T^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with Pareto prior is <inline-formula id="ieqn-163">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-163.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-163"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{{(n - {b_1})}^{n - {b_1} + 1/2}}{e^{ - 1}}} \over {T\,{{(n - {b_1} - 1)}^{n - {b_1} - 1/2}}}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
<p><italic>vii. Inverse Levy Prior</italic></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we get</p>
<p><inline-formula id="ieqn-164">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-164.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-164"><![CDATA[$n\,{\eta _0} = (n - 1/2)Log\,\alpha - (T + {a_1}/2)\alpha \,,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-165">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-165.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-165"><![CDATA[$\hat \sigma _0^2 = (n - 1/2)/{(T + {a_1}/2)^2},$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-166">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-166.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-166"><![CDATA[$n\,{\eta ^*} = (n + 1/2)\,Log\,\alpha - (T + {a_1}/2)\alpha ,\,$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-167">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-167.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-167"><![CDATA[${\hat \alpha ^*} = (n + 1/2)/(T + {a_1}/2)$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-168">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-168.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-168"><![CDATA[$\hat \sigma _{}^{*2} = (n + 1/2)/{(T + {a_1}/2)^2}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> Then the Bayesian estimator for GIED with inverse Levy prior is <inline-formula id="ieqn-169">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-169.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-169"><![CDATA[$E[\alpha \left| {\bf x} \right.] \cong \displaystyle{{{{(n + 1/2)}^{n + 1}}{e^{ - 1}}} \over {\,{{(n - 1/2)}^n}(T + {a_1}/2)}}.$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" symmetric="true" fence="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2245;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula></p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Simulation and Numerical Results</title>
<p>In this section, a simulation study is conducted to assess the performance of the estimators in the previous section. Mathematica V. 11.0 is used to run a Monte Carlo simulation with 10,000 iterations. Samples of sizes <italic>n</italic> &#x003D; 20, 50, 100, and 500 are generated from GIED using the quantile formula <inline-formula id="ieqn-170">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-170.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-170"><![CDATA[$x = - \lambda /Log[1{(1 - U)^{1/\alpha }}],\,U \sim Uniform(0,1),$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>with true values <inline-formula id="ieqn-171">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-171.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-171"><![CDATA[$\alpha =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2 and <inline-formula id="ieqn-172">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-172.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-172"><![CDATA[$\lambda =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2. Bayesian estimates are computed using normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation methods. All estimates are evaluated and tabulated in <xref ref-type="table" rid="table-2">Tabs. 2</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="table-4">4</xref>. Mean square error (MSE) is computed to assess the performance of Bayesian estimates with informative and non-informative priors.</p>
<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Parameter estimates and MSEs (in parentheses) with normal approximation</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>n</th>
<th>20</th>
<th>50</th>
<th>100</th>
<th>500</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td>1.99483 (0.222595)</td>
<td>2.00469 (0.084319)</td>
<td>1.9955 (0.040405)</td>
<td>1.99999 (0.008002)</td>
</tr>
<tr>
<td>Quasi prior (<inline-formula id="ieqn-173">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-173.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-173"><![CDATA[$d =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 0.3)</td>
<td>2.06833 (0.243939)</td>
<td>2.03333 (0.087834)</td>
<td>2.00961 (0.041050)</td>
<td>2.0028 (0.008032)</td>
</tr>
<tr>
<td>Modified Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td>1.94234 (0.214333)</td>
<td>1.98424 (0.082834)</td>
<td>1.98543 (0.040190)</td>
<td>1.99799 (0.007990)</td>
</tr>
<tr>
<td>Extension of Jeffrey&#x2019;s prior (<inline-formula id="ieqn-174">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-174.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-174"><![CDATA[$\tau =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 0.3)</td>
<td>2.03683 (0.233395)</td>
<td>2.02106 (0.086123)</td>
<td>2.00357 (0.040725)</td>
<td>2.00159 (0.008017)</td>
</tr>
<tr>
<td>Gamma prior (<inline-formula id="ieqn-175">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-175.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-175"><![CDATA[$a =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2, <inline-formula id="ieqn-176">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-176.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-176"><![CDATA[$b =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.80807 (0.155632)</td>
<td>1.92589 (0.071410)</td>
<td>1.95619 (0.037693)</td>
<td>1.99201 (0.007876)</td>
</tr>
<tr>
<td>Pareto prior (<inline-formula id="ieqn-177">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-177.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-177"><![CDATA[${b_1} =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.78485 (0.224467)</td>
<td>1.92287 (0.083505)</td>
<td>1.95519 (0.040777)</td>
<td>1.99197 (0.008002)</td>
</tr>
<tr>
<td>Inverse Levy prior (<inline-formula id="ieqn-178">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-178.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-178"><![CDATA[${a_1} =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.84407 (0.175374)</td>
<td>1.94402 (0.075963)</td>
<td>1.96557 (0.038788)</td>
<td>1.99399 (0.007926)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-3">
<label>Table 3</label>
<caption>
<title>Parameter estimates and MSEs (in parentheses) with Lindley&#x2019;s approximation</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>n</th>
<th>20</th>
<th>50</th>
<th>100</th>
<th>500</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td>2.11179 (0.267256)</td>
<td>2.04215 (0.089613)</td>
<td>2.01730 (0.042703)</td>
<td>2.00359 (0.008033)</td>
</tr>
<tr>
<td>Quasi prior (<inline-formula id="ieqn-179">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-179.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-179"><![CDATA[$d =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 0.3)</td>
<td>2.1857 (0.307389)</td>
<td>2.07074 (0.095317)</td>
<td>2.03142 (0.043987)</td>
<td>2.0064 (0.008083)</td>
</tr>
<tr>
<td>Modified Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td>2.05899 (0.245661)</td>
<td>2.02173 (0.086560)</td>
<td>2.00721 (0.042033)</td>
<td>2.00159 (0.008006)</td>
</tr>
<tr>
<td>Extension of Jeffrey&#x2019;s prior (<inline-formula id="ieqn-180">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-180.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-180"><![CDATA[$\tau =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>0.3)</td>
<td>2.15402 (0.288775)</td>
<td>2.05849 (0.092668)</td>
<td>2.02537 (0.043387)</td>
<td>2.0052 (0.008060)</td>
</tr>
<tr>
<td>Gamma prior (<inline-formula id="ieqn-181">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-181.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-181"><![CDATA[$a =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2, <inline-formula id="ieqn-182">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-182.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-182"><![CDATA[$b =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula>2)</td>
<td>1.85152 (0.123425)</td>
<td>1.95351 (0.068629)</td>
<td>1.9754 (0.037872)</td>
<td>1.99552 (0.007847)</td>
</tr>
<tr>
<td>Pareto prior (<inline-formula id="ieqn-183">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-183.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-183"><![CDATA[${b_1} =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.90061 (0.216234)</td>
<td>1.96047 (0.082512)</td>
<td>1.97695 (0.041256)</td>
<td>1.99558 (0.007975)</td>
</tr>
<tr>
<td>Inverse Levy prior (<inline-formula id="ieqn-184">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-184.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-184"><![CDATA[${a_1} =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.92886 (0.163465)</td>
<td>1.97741 (0.075649)</td>
<td>1.98626 (0.039572)</td>
<td>1.99755 (0.007913)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-4">
<label>Table 4</label>
<caption>
<title>Parameter estimates and MSsE (in parentheses) with Tierney and Kadane&#x2019;s approximation</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>N</th>
<th>20</th>
<th>50</th>
<th>100</th>
<th>500</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td>2.107860 (0.255409)</td>
<td>2.03905 (0.087647)</td>
<td>2.01537 (0.042290)</td>
<td>2.003061 (0.007884)</td>
</tr>
<tr>
<td>Quasi prior (<inline-formula id="ieqn-185">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-185.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-185"><![CDATA[$d =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 0.3)</td>
<td>2.18161 (0.294111)</td>
<td>2.0676 (0.093119)</td>
<td>2.02948 (0.043513)</td>
<td>2.005865 (0.007932)</td>
</tr>
<tr>
<td>Modified Jeffrey&#x2019;s prior</td>
<td>2.05519 (0.23479)</td>
<td>2.01866 (0.084756)</td>
<td>2.00053 (0.041662)</td>
<td>2.001058 (0.007860)</td>
</tr>
<tr>
<td>Extension of Jeffrey&#x2019;s prior (<inline-formula id="ieqn-186">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-186.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-186"><![CDATA[$\tau =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 0.3)</td>
<td>2.150000 (0.27612)</td>
<td>2.05536 (0.090570)</td>
<td>2.02343 (0.042940)</td>
<td>2.004663 (0.007909)</td>
</tr>
<tr>
<td>Gamma prior (<inline-formula id="ieqn-187">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-187.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-187"><![CDATA[$a =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2, <inline-formula id="ieqn-188">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-188.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-188"><![CDATA[$b =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.90039 (0.138757)</td>
<td>1.95788 (0.069096)</td>
<td>1.97527 (0.037854)</td>
<td>1.995057 (0.007712)</td>
</tr>
<tr>
<td>Pareto prior (<inline-formula id="ieqn-189">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-189.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-189"><![CDATA[${b_1} =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.89718 (0.208051)</td>
<td>1.9575 (0.081177)</td>
<td>1.97507 (0.041010)</td>
<td>1.995049 (0.007837)</td>
</tr>
<tr>
<td>Inverse Levy prior (<inline-formula id="ieqn-190">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-190.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-190"><![CDATA[${a_1} =$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> 2)</td>
<td>1.94552 (0.167934)</td>
<td>1.97721 (0.074942)</td>
<td>1.98504 (0.039379)</td>
<td>1.997048 (0.007774)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>From <xref ref-type="table" rid="table-2">Tabs. 2</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="table-4">4</xref>, we note that all estimators using normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation techniques perform consistently that the MSE decreases as the sample size increases. In addition, we conclude that the estimator with Gamma prior has the lowest MSE for all techniques. Tierney and Kadane&#x2019;s technique works more effectively with large samples (<italic>n</italic> &#x003D; 100 and 500) than normal and Lindley&#x2019;s approximations. However, the normal approximation is better than Lindley&#x2019;s and Tierney and Kadane&#x2019;s approximations with non-informative priors for <italic>n</italic> &#x003D; 20 and 50, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximation is better than Lindley&#x2019;s approximation in this case. Moreover, estimators under informative priors for <italic>n</italic> &#x003D; 20 and 50 using Lindley&#x2019;s approximation are usually better than normal and Tierney and Kadane&#x2019;s approximations. For <italic>n</italic> &#x003D; 100 and 500, estimators based on non-informative priors using normal approximation are usually better than the ones using Lindley&#x2019;s approximation. The normal approximation works as well as Lindley&#x2019;s approximation with informative priors for <italic>n</italic> &#x003D; 100, but Lindley&#x2019;s works better than normal for <italic>n</italic> &#x003D; 500 with informative priors.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Applications to Real Data</title>
<p>In this section, the GIED distribution is applied to real-life data sets to assess its flexibility over its baseline distribution and some other generalized models. The baseline models are generalized inverse Weibull distribution [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>, GIWD], inverse Weibull distribution [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>, IWD], and inverse exponential distribution [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>, IED]. The fitting performance is evaluated by Kolmogorov-Smirnov (K-S) statistic and some information criteria. A model is the best if it has the lowest Akaike information criteria (AIC), log-likelihood (LL), Bayesian information criterion (BIC), consistent Akaike information criterion (CAIC), and Hannan-Quinn information criterion (HQIC) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>]. The formulas of these criteria are</p>
<p><disp-formula id="eqn-26">
<label>(26)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-26.png"/><tex-math id="tex-eqn-26"><![CDATA[$${\rm{AIC}} = - 2l(\hat \nu ) + 2\,k,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-26"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>k</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-27">
<label>(27)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-27.png"/><tex-math id="tex-eqn-27"><![CDATA[$${\rm{BIC}} =- 2l(\hat \nu ) + k\,Log\,n,$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>n</mml:mi></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-28">
<label>(28)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-28.png"/><tex-math id="tex-eqn-28"><![CDATA[$${\rm{CAIC}} = {\rm{AIC}} + \displaystyle{{2\,k(k + 1)} \over {n - k - 1}},$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-28"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-29">
<label>(29)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-29.png"/><tex-math id="tex-eqn-29"><![CDATA[$${\rm{HQIC}} = - 2l(\hat \nu ) + 2k\,Log(Log\,n),$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-29"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Q</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-30">
<label>(30)</label>
<!--<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-30.png"/><tex-math id="tex-eqn-30"><![CDATA[$${\rm{LL}} = -2l(\hat \nu ),$$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-30"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-191">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-191.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-191"><![CDATA[$l(\hat \nu )$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> denotes the log-likelihood function evaluated at the maximum likelihood estimates <inline-formula id="ieqn-192">
<!--<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-192.tif"/><tex-math id="tex-ieqn-192"><![CDATA[$\hat \nu ;$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></inline-formula> <italic>k</italic> is the number of parameters, and <italic>n</italic> is the sample size. The following two case studies illustrate the estimators&#x2019; validity in applications.</p>
<p><italic>I. Animal Vaccination Data Set</italic></p>
<p>The first data is the numbers (in thousands) of animals vaccinated against the most widespread epidemic diseases in the 13 regions of Saudi Arabia from 1/1/2020 to 6/30/2020, according to the introduction on the electronic platform (Anaam). This data is downloaded from (https://data.gov.sa/Data/en/dataset/the-numbers-of-animals-vaccinated-against-the-most-widespread-epidemic-diseases).</p>
<p>The statistics of the data set and the performance measures of the models are presented in <xref ref-type="table" rid="table-5">Tabs. 5</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-6">6</xref>, respectively.</p>
<table-wrap id="table-5">
<label>Table 5</label>
<caption>
<title>Statistics for animals (in thousands) vaccinated against widespread epidemic diseases</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>n</th>
<th>Minimum</th>
<th>Maximum</th>
<th>Mean</th>
<th>Median</th>
<th>Standard deviation</th>
<th>Standard error</th>
<th>Kurtosis</th>
<th>Skewness</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>13</td>
<td>4</td>
<td>322</td>
<td>86.067</td>
<td>72</td>
<td>86.3331</td>
<td>23.9445</td>
<td>5.32907</td>
<td>1.5678</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-6">
<label>Table 6</label>
<caption>
<title>MLEs of the model parameters and the statistics of AIC, BIC, CAIC, HQIC, LL, and K-S for animals (in thousands) vaccinated</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Model</th>
<th>MLE</th>
<th>AIC</th>
<th>BIC</th>
<th>CAIC</th>
<th>HQIC</th>
<th>LL</th>
<th>K-S</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>GIED</td>
<td>&#x03B1; &#x003D; 0.487556</td>
<td>158.957</td>
<td>159.522</td>
<td>159.321</td>
<td>158.841</td>
<td>156.957</td>
<td>0.295612</td>
</tr>
<tr>
<td>IWD</td>
<td>&#x03B2; &#x003D; 0.414868</td>
<td>163.709</td>
<td>164.274</td>
<td>164.072</td>
<td>163.593</td>
<td>161.709</td>
<td>0.473431</td>
</tr>
<tr>
<td>IED</td>
<td>&#x03B1; &#x003D; 7.8756</td>
<td>167.434</td>
<td>167.999</td>
<td>167.797</td>
<td>167.317</td>
<td>165.434</td>
<td>0.517542</td>
</tr>
<tr>
<td>GIWD</td>
<td>&#x03B3; &#x003D; 2.32802</td>
<td>241.601</td>
<td>242.166</td>
<td>241.965</td>
<td>241.485</td>
<td>239.601</td>
<td>0.754442</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref> plots the empirical distribution of the number of animals vaccinated and the estimated CDFs of GIE, IW, IE, and GIW distributions.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>The empirical distribution of the number of animals vaccinated and the estimated CDFs of GIED and other competitive models</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="IASC_18041-fig-1.png"/>
</fig>
<p><italic>II. Medical Data Set</italic></p>
<p>The second data below shows the survival time (in months) of patients with Hodgkin&#x2019;s disease and heavy therapy (nitrogen mustards) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>].</p>
<p>The statistics of the data set and the performance measures of the models are presented in <xref ref-type="table" rid="table-7">Tabs. 7</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-8">8</xref>, respectively.</p>
<table-wrap id="table-7">
<label>Table 7</label>
<caption>
<title>Statistics for the survival time (in months) of patients with Hodgkin&#x2019;s disease</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>n</th>
<th>Minimum</th>
<th>Maximum</th>
<th>Mean</th>
<th>Median</th>
<th>Standard deviation</th>
<th>Standard error</th>
<th>Kurtosis</th>
<th>Skewness</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>15</td>
<td>1.05</td>
<td>41.34</td>
<td>13.1227</td>
<td>9.08</td>
<td>11.7144</td>
<td>3.02466</td>
<td>1.12941</td>
<td>3.29126</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-8">
<label>Table 8</label>
<caption>
<title>MLEs of the model parameters and the statistics of AIC, BIC, CAIC, HQIC, LL, and K-S for the survival time (in months) of patients with Hodgkin&#x2019;s disease</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Model</th>
<th>MLE</th>
<th>AIC</th>
<th>BIC</th>
<th>CAIC</th>
<th>HQIC</th>
<th>LL</th>
<th>K-S</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>GIED</td>
<td>&#x03B1; &#x003D; 1.36753</td>
<td>111.681</td>
<td>112.389</td>
<td>111.989</td>
<td>111.674</td>
<td>109.681</td>
<td>0.130717</td>
</tr>
<tr>
<td>IWD</td>
<td>&#x03B2; &#x003D; 0.830007</td>
<td>121.663</td>
<td>122.371</td>
<td>121.971</td>
<td>121.655</td>
<td>119.663</td>
<td>0.415029</td>
</tr>
<tr>
<td>IED</td>
<td>&#x03B1; &#x003D; 5.32951</td>
<td>111.785</td>
<td>112.493</td>
<td>112.093</td>
<td>111.778</td>
<td>109.785</td>
<td>0.120955</td>
</tr>
<tr>
<td>GIWD</td>
<td>&#x03B3; &#x003D; 2.91472</td>
<td>132.498</td>
<td>133.206</td>
<td>132.806</td>
<td>132.490</td>
<td>130.498</td>
<td>0.439125</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>According to the experiments, GIED shows flexibility to real data sets since it has the lowest AIC, BIC, CAIC, HQIC, LL, and K-S as is shown in <xref ref-type="table" rid="table-6">Tabs. 6</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-8">8</xref>. Our model fits better than the competitive models of IED, IWD, and GIWD. We choose IWD and GIWD as competitive models because GIED is a special case for them. So researchers can use GIED instead of those models. It decreases the amount of computation for estimating and gets better results. On the other hand, GIED shows better fitting performance than its special case IED. Plots in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Figs. 1</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-2">2</xref> show that GIED has the best approximate fitting performance especially for survival time of patients with Hodgkin&#x2019;s disease.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>The empirical distribution of survival time of patients and the estimated CDFs of GIED and other competitive models</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="IASC_18041-fig-2.png"/>
</fig>
</sec><sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Discussion</title>
<p>It is well known that the Bayesian estimators usually have explicit forms, which is hard for a researcher to code, program, and compute the estimates. Therefore, it is very important to study and compare Bayesian approximation techniques using different priors in statistical inference and especially in Bayesian analysis. These approximations are useful for computing non-closed form estimators, which are very important for reliability analysis. This article presents a comparison among normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximations for Bayesian estimators using seven informative and non-informative priors.</p>
<p>Singh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] compare Lindley&#x2019;s, Tierney and Kadane&#x2019;s, and Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods for Marshall-Olkin extended exponential distribution. Their results show that for <italic>n</italic> &#x003D; 20 and 50 with informative priors, Lindley&#x2019;s works better than Tierney and Kadane&#x2019;s and MCMC. However, with non-informative priors (Gamma prior), Tierney and Kadane&#x2019;s has the best estimators.</p>
<p>Fatima et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] compare two techniques: normal and Tierney and Kadane&#x2019;s for IED. Their results show that normal approximation with the extension of Jeffrey&#x2019;s prior performs better.</p>
<p>Our results on simulated data show that estimators under informative priors for <italic>n</italic> &#x003D; 20 and 50 using Lindley&#x2019;s approximation are usually better than normal and Tierney and Kadane&#x2019;s approximations. But with non-informative priors for <italic>n</italic> &#x003D; 20 and 50, Tierney and Kadane&#x2019;s approximation is better than Lindley&#x2019;s approximation, which agrees with the results of Singh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>].</p>
<p>Moreover, our results in the simulation study show that normal approximation is better than Tierney and Kadane&#x2019;s approximation with non-informative priors for <italic>n</italic> &#x003D; 20 and 50, which agrees with the results of Fatima et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>].</p>
<p>Furthermore, in this article, a flexible model, generalized inverted exponential distribution, is used as a lifetime model and applied to two data sets of reliability and medicine. So estimating this model using Bayesian approximation techniques gives good results for investigating estimation problems.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Conclusion</title>
<p>In this article, we estimate the shape parameter of GIED using three Bayesian approximation techniques, which are the normal, Lindley&#x2019;s, and Tierney and Kadane&#x2019;s approximations. Tierney and Kadane&#x2019;s works better than the rest of the other methods for large samples. Estimates with informative priors are better than those with non-informative priors. Estimates with Gamma prior are the best among all estimators with the three techniques. This work is a generalization of the inverted exponential distribution studied by Fatima et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>].</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>We would like to thank all four reviewers and the academic editor for their interesting comments on the article, greatly improving it in this regard. This work was funded by the University of Jeddah, Saudi Arabia, under grant No (UJ-02-087-DR). The authors, therefore, acknowledge with thanks the University&#x2019;s technical and financial support. We appreciate the linguistic assistance provided by TopEdit (www.topeditsci.com) during the preparation of this manuscript.</p>
</ack><fn-group>
<fn fn-type="other">
<p><bold>Funding Statement:</bold> This work was funded by the University of Jeddah, Saudi Arabia, under grant No (UJ-02-087-DR).</p>
</fn>
<fn fn-type="conflict">
<p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1">
<label>1</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>R. A.</given-names> 
<surname>Bakoban</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>H.</given-names> 
<surname>Abu-Zinadah</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>The beta generalized inverted exponential distribution with real data applications</article-title>,&#x201D; 
<source>REVSTAT-Statistical Journal</source>, vol. 
<volume>15</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>65</fpage>&#x2013;
<lpage>88</lpage>, 
<year>2017</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-2">
<label>2</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>H.</given-names> 
<surname>Panahi</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Exact confidence interval for the generalized inverted exponential distribution with progressively censored data</article-title>,&#x201D; 
<source>Malaysian Journal of Mathematical Sciences</source>, vol. 
<volume>11</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>331</fpage>&#x2013;
<lpage>345</lpage>, 
<year>2017</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-3">
<label>3</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>W. H.</given-names> 
<surname>Gui</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>L.</given-names> 
<surname>Guo</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Different estimation methods and joint confidence regions for the parameters of a generalized inverted family of distributions</article-title>,&#x201D; 
<source>Hacettepe Journal of Mathematics and Statistics</source>, vol. 
<volume>47</volume>, no. 
<issue>1</issue>, pp. 
<fpage>203</fpage>&#x2013;
<lpage>221</lpage>, 
<year>2018</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-4">
<label>4</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>Y. Z.</given-names> 
<surname>Tian</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A. J.</given-names> 
<surname>Yang</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>E. Q.</given-names> 
<surname>Li</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>M. Z.</given-names> 
<surname>Tian</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Parameters estimation for mixed generalized inverted exponential distributions with type-II progressive hybrid censoring</article-title>,&#x201D; 
<source>Hacettepe Journal of Mathematics and Statistics</source>, vol. 
<volume>47</volume>, no. 
<issue>4</issue>, pp. 
<fpage>1023</fpage>&#x2013;
<lpage>1039</lpage>, 
<year>2018</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-5">
<label>5</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>R. A.</given-names> 
<surname>Bakoban</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M. A.</given-names> 
<surname>Aldahlan</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>L. S.</given-names> 
<surname>Alzahrani</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>New statistical properties for beta inverted exponential distribution and application on Covid-19 cases in Saudi Arabia</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Mathematics and its Applications</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>233</fpage>&#x2013;
<lpage>254</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-6">
<label>6</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>Z. A.</given-names> 
<surname>Al-saiary</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>R. A.</given-names> 
<surname>Bakoban</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>The Topp-Leone generalized inverted exponential distribution with real data applications</article-title>,&#x201D; 
<source>Entropy</source>, vol. 
<volume>22</volume>, no. 
<issue>10</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>16</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-7">
<label>7</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Dey</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Dey</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>On progressively censored generalized inverted exponential distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Applied Statistics</source>, vol. 
<volume>41</volume>, no. 
<issue>12</issue>, pp. 
<fpage>2557</fpage>&#x2013;
<lpage>2576</lpage>, 
<year>2014</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-8">
<label>8</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Dey</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>Y. M.</given-names> 
<surname>Tripathi</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A.</given-names> 
<surname>Asgharzadeh</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Estimation and prediction for a progressively censored generalized inverted exponential distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Statistical Methodology</source>, vol. 
<volume>32</volume>, pp. 
<fpage>185</fpage>&#x2013;
<lpage>202</lpage>, 
<year>2016</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-9">
<label>9</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>E. A.</given-names> 
<surname>Ahmed</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Estimation and prediction for the generalized inverted exponential distribution based on progressively first-failure-censored data with application</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Applied Statistics</source>, vol. 
<volume>44</volume>, no. 
<issue>9</issue>, pp. 
<fpage>1576</fpage>&#x2013;
<lpage>1608</lpage>, 
<year>2017</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-10">
<label>10</label><mixed-citation publication-type="conf-proc">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>P. E.</given-names> 
<surname>Oguntunde</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>A. O.</given-names> 
<surname>Adejumo</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>E. A.</given-names> 
<surname>Owoloko</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>On the exponentiated generalized inverse exponential distribution</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of the World Congress on Engineering</conf-name>, 
<publisher-loc>London, UK</publisher-loc>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>4</lpage>, 
<comment>2017</comment>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-11">
<label>11</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A. S.</given-names> 
<surname>Hassan</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>M.</given-names> 
<surname>Abd-Allah</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>H. F.</given-names> 
<surname>Nagy</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Estimation of P(Y &#x003C; X) using record values from the generalized inverted exponential distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Pakistan Journal of Statistics and Operation Research</source>, vol. 
<volume>14</volume>, no. 
<issue>3</issue>, pp. 
<fpage>645</fpage>&#x2013;
<lpage>660</lpage>, 
<year>2018</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-12">
<label>12</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A. M.</given-names> 
<surname>Abouammoh</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A. M.</given-names> 
<surname>Alshingiti</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Reliability estimation of generalized inverted exponential distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Statistical Computation and Simulation</source>, vol. 
<volume>79</volume>, no. 
<issue>11</issue>, pp. 
<fpage>1301</fpage>&#x2013;
<lpage>1315</lpage>, 
<year>2009</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-13">
<label>13</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>R. K.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>S. K.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>U.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Maximum product spacings method for the estimation of parameters of generalized inverted exponential distribution under Progressive Type II Censoring</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Statistics and Management Systems</source>, vol. 
<volume>19</volume>, pp. 
<fpage>219</fpage>&#x2013;
<lpage>245</lpage>, 
<year>2016</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-14">
<label>14</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>I. B.</given-names> 
<surname>Eraikhuemen</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>F. B.</given-names> 
<surname>Mohammed</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A. A.</given-names> 
<surname>Sule</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Bayesian and maximum likelihood estimation of the shape parameter of exponential inverse exponential distribution: A comparative approach</article-title>,&#x201D; 
<source>Asian Journal of Probability and Statistics</source>, vol. 
<volume>7</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>28</fpage>&#x2013;
<lpage>43</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-15">
<label>15</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A. I.</given-names> 
<surname>Shawky</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>R. A.</given-names> 
<surname>Bakoban</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>On finite mixture of two-component exponentiated gamma distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of Applied Sciences Research</source>, vol. 
<volume>5</volume>, no. 
<issue>10</issue>, pp. 
<fpage>1351</fpage>&#x2013;
<lpage>1369</lpage>, 
<year>2009</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-16">
<label>16</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>S. K.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>U.</given-names> 
<surname>Singh</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A. S.</given-names> 
<surname>Yadav</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Bayesian estimation of Marshall-Olkin extended exponential parameters under various approximation techniques</article-title>,&#x201D; 
<source>Hacettepe Journal of Mathematics and Statistics</source>, vol. 
<volume>43</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>341</fpage>&#x2013;
<lpage>354</lpage>, 
<year>2014</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-17">
<label>17</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>H.</given-names> 
<surname>Sultan</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S. P.</given-names> 
<surname>Ahmad</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Bayesian approximation techniques for Kumaraswamy distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematical Theory and Modeling</source>, vol. 
<volume>5</volume>, no. 
<issue>5</issue>, pp. 
<fpage>49</fpage>&#x2013;
<lpage>60</lpage>, 
<year iso-8601-date="2015a">2015a</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-18">
<label>18</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>H.</given-names> 
<surname>Sultan</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S. P.</given-names> 
<surname>Ahmad</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Bayesian approximation techniques of Topp-Leone distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Statistics and Mathematics</source>, vol. 
<volume>2</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>66</fpage>&#x2013;
<lpage>72</lpage>, 
<year iso-8601-date="2015b">2015b</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-19">
<label>19</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>K.</given-names> 
<surname>Fatima</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>S. P.</given-names> 
<surname>Ahmad</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Bayesian approximation techniques of inverse exponential distribution with applications in engineering</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Mathematical Sciences and Computing</source>, vol. 
<volume>4</volume>, no. 
<issue>2</issue>, pp. 
<fpage>49</fpage>&#x2013;
<lpage>62</lpage>, 
<year>2018</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-20">
<label>20</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>D. V.</given-names> 
<surname>Lindley</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Approximate Bayesian method</article-title>,&#x201D; 
<source>Trabajos de Estadistica</source>, vol. 
<volume>31</volume>, pp. 
<fpage>223</fpage>&#x2013;
<lpage>237</lpage>, 
<year>1980</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-21">
<label>21</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>L.</given-names> 
<surname>Tierney</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>J.</given-names> 
<surname>Kadane</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Accurate approximations for posterior moments and marginal densities</article-title>,&#x201D; 
<source>Journal of the American Statistical Association</source>, vol. 
<volume>81</volume>, pp. 
<fpage>82</fpage>&#x2013;
<lpage>86</lpage>, 
<year>1986</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-22">
<label>22</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>F. R.</given-names> 
<surname>Gusm&#x00E3;o</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>E. M.</given-names> 
<surname>Ortega</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>G. M.</given-names> 
<surname>Cordeiro</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>The generalized inverse Weibull distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Statistical Papers</source>, vol. 
<volume>52</volume>, pp. 
<fpage>591</fpage>&#x2013;
<lpage>619</lpage>, 
<year>2011</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-23">
<label>23</label><mixed-citation publication-type="conf-proc">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>A. Z.</given-names> 
<surname>Keller</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A. R.</given-names> 
<surname>Kamath</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Alternate reliability models for mechanical systems</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. of the 3rd Int. Conf. on Reliability and Maintainability</conf-name>, pp. 
<fpage>411</fpage>&#x2013;
<lpage>415</lpage>, 
<year>1982</year>. </mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-24">
<label>24</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>C.</given-names> 
<surname>Lin</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>B.</given-names> 
<surname>Duran</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>T.</given-names> 
<surname>Lewis</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Inverted gamma as a life distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Microelectronics Reliability</source>, vol. 
<volume>29</volume>, no. 
<issue>4</issue>, pp. 
<fpage>619</fpage>&#x2013;
<lpage>626</lpage>, 
<year>1989</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-25">
<label>25</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>Z. A.</given-names> 
<surname>Al-saiary</surname></string-name>, <string-name>
<given-names>R. A.</given-names> 
<surname>Bakoban</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>A. A.</given-names> 
<surname>Al-zahrani</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>Characterizations of the beta Kumaraswamy exponential distribution</article-title>,&#x201D; 
<source>Mathematics</source>, vol. 
<volume>8</volume>, no. 
<issue>23</issue>, pp. 
<fpage>1</fpage>&#x2013;
<lpage>12</lpage>, 
<year>2020</year>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="ref-26">
<label>26</label><mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author"><string-name>
<given-names>R. A.</given-names> 
<surname>Bakoban</surname></string-name> and <string-name>
<given-names>M. I.</given-names> 
<surname>Abubaker</surname></string-name>
</person-group>, &#x201C;
<article-title>On the estimation of the generalized inverted Rayleigh distribution with real data applications</article-title>,&#x201D; 
<source>International Journal of Electronics Communication and Computer Engineering</source>, vol. 
<volume>6</volume>, no. 
<issue>4</issue>, pp. 
<fpage>502</fpage>&#x2013;
<lpage>508</lpage>, 
<year>2015</year>.</mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>