Припустимо,


10

Як пропонується у назві. Припустимо, X1,X2,,Xn це безперервні iid випадкові величини з pdf f . Розглянемо випадок, коли X1X2XN1>XN , N2 , таким чином N - це коли послідовність зменшується вперше. Тоді яке значення E[N] ?

Спершу я спробував оцінити P[N=i] . Я маю Аналогічно я отримавP[N=4]=1

P[N=2]=f(x)F(x)dx=F(x)22|=12P[N=3]=f(x)xf(y)F(y)dydx=f(x)1F(x)22dx=F(x)F(x)3/32|=13
. Колиянабуває великих розмірів, обчислення ускладнюється, і я не можу знайти схему. Хто-небудь може запропонувати, як мені діяти?P[N=4]=18i

Це питання з курсу чи підручника? Якщо так, додайте [self-study]тег і прочитайте його вікі .
Срібна рибка

1
Підказка. Розглянемо ранги, які повинні бути випадковими перестановками. Є розташування рангів 1 , 2 , , n . Є лише одна перестановка, в якій X i все збільшується. Для n 2 є n - 1 спостережень, які не є максимумом, який ми можемо вийняти та розмістити в кінці для створення послідовності, яка збільшується до передостаннього положення, а потім зменшується. Отже, ймовірність цього дорівнює n - 1 з ...? Це повинно сортувати вас з +1 / +2n!1,2,,nXin2n1n11/2, і +1 / 8 , що ви знайшли, і дати вам просту формулу , щоб узагальнити його. Сума досить проста. 1/31/8
Срібна рибка

(І якщо ви не можете вгадати результат серії, ви підберете суму, щоб знайти середину, можливо, вам слід запустити її моделювання. Ви впізнаєте першу пару десяткових знаків.)
Silverfish

Це проблема з іспитом, який я склав сьогодні. Дякую за підказку, тепер я зрозумів, як це вирішити.
Хао Капуста

2
stats.stackexchange.com/questions/51429/… по суті є дублікатом. Хоча це стосується лише рівномірного розподілу, показати три питання є рівнозначними. (Один із способів: застосувати інтегральне перетворення ймовірності до .)Xi
whuber

Відповіді:


9

Якщо {Xi}i1 є змінною послідовністю випадкових змінних і

N=min{n:Xn1>Xn},
тодіNn якщо і оні, якщоX1X2Xn1 . Тому
Pr(Nn)=Pr(X1X2Xn1)=1(n1)!,()
за симетрією. Отже,E[N]=n=1Pr(Nn)=e2.71828 .

PS Люди запитували про доказ () . Оскільки послідовність є змінною, то для будь-якої перестановки π:{1,,n1}{1,,n1} ми маємо

Pr(X1X2Xn1)=Pr(Xπ(1)Xπ(2)Xπ(n1)).
Оскільки ми маємо(n1)!можливі перестановки, результат наступний.


2
Pr(Y=y)Pr(Yy)

Xi

1
Xi

1
Насправді незалежність не потрібна. Обмінності достатньо. Результат сильніший. Я додам це до своєї відповіді.
Дзен

3
Інтуїтивно зрозуміло, що це універсально для постійних змінних. Один із способів зробити це очевидним - визнати, що подія залишається незмінною ae при застосуванні інтегрального перетворення ймовірності, що зводить її до випадку, коли змінні мають спільний рівномірний розподіл.
качан

8

P[N=i]=P[X1X2Xi1>Xi]=P[X1X2Xi1]P[X1X2Xi1Xi]=1(i1)!1i!
P[Ni]=1P[N<i]=1(112!+12!13!++1(i2)!1(i1)!)=1(i1)!

E[N]=i=1P[Ni]=i=11(i1)!=e


7

Xin!X1,,Xnn1n1Xin1n1 терміни в нашій упорядкованій послідовності і перемістіть її до кінцевої позиції, тоді ймовірність така:

Pr(N=n)=n1n!

Pr(N=2)=212!=12Pr(N=3)=313!=13Pr(N=4)=414!=18

N

E(N)=n=2nPr(N=n)=n=2n(n1)n!=n=21(n2)!=k=01k!=e

k=n2 ex=k=0xkk!x=1

Ми можемо перевірити результат за допомогою моделювання, ось який код у R:

firstDecrease <- function(x) {
    counter <- 2
    a <- runif(1)
    b <- runif(1)
    while(a < b){
        counter <- counter + 1
        a <- b
        b <- runif(1)
    }
    return(counter)
}

mean(mapply(firstDecrease, 1:1e7))

Це повернулося 2.718347, досить близько, щоб 2.71828мене задовольнити.


-1

EDIT: Моя відповідь неправильна. Я залишаю це як приклад того, як легко, здавалося б, таке просте запитання, як це неправильне тлумачення.

P[N=4]

n=50000
flag <- rep(NA, n)
order <- 3
for (i in 1:n) {
  x<-rnorm(100)
  flag[i] <- all(x[order] < x[1:(order-1)])==T
}
sum(flag)/n

Дає нам:

> sum(flag)/n
[1] 0.33326

Змінивши orderтермін на 4, отримайте нас:

> sum(flag)/n
[1] 0.25208

І 5:

> sum(flag)/n
[1] 0.2023

P[N=X]=1x


1
Xnn1Xin1

Я думаю, що це трохи більше, ніж легке неправильне тлумачення. Ти прав, що я неправильний.
Далтон Генс
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.