Набір некорельованих, але лінійно залежних змінних


9

Чи можливо мати набір змінних, які не співвідносяться, але лінійно залежать?K

тобто іcor(xi,xj)=0∑i=1Kaixi=0

Якщо так, чи можете ви написати приклад?

EDIT: З відповідей випливає, що це неможливо.

Принаймні, можливо, що де - розрахунковий коефіцієнт кореляції, обчислений від вибірок змінних, а - змінна, некорельована з .P(|ρ^xi,xj−ρ^xi,v|<ϵ)ρ^nvxi

Я думаю про щось на кшталтxK=1K∑i=1K−1xi K>>0

Відповіді:


11

Як показує відповідь @ RUser4512, некорельовані випадкові величини не можуть бути лінійно залежними. Але майже неспоріднені випадкові величини можуть бути лінійно залежними, і один із прикладів цього - щось дороге серцю статистиків.

Припустимо, що - це набір некорельованих випадкових змінних одиничних дисперсій із загальним середнім . Визначте де . Тоді - нульові середні випадкові величини, такі що , тобто лінійно залежні. Тепер так що а показуючи, що{Xi}i=1KKμYi=Xi−X¯X¯=1K∑i=1KXiYi∑i=1KYi=0

Yi=K−1KXi−1K∑j≠iXj
var⁡(Yi)=(K−1K)2+K−1K2=K−1K
cov⁡(Yi,Yj)=−2(K−1K)1K+K−2K2=−1K
Yi - майже некорельовані випадкові величини з коефіцієнтом кореляції .−1K−1

Дивіться також цю попередню мою відповідь.


1
Це справді приємний приклад!
— RUser4512

9

Ні.

Припустимо, один із не дорівнює нулю. Не втрачаючи загальності, припустимо .aia1=1

Для це означає, що і . Але ця кореляція дорівнює нулю. повинен дорівнювати нулю, що суперечить існуванню лінійної залежності.K=2x1=−a2x2cor(x1,x2)=−1a1

Для будь-якого , та . Але, за гіпотезою, . У «s дорівнюють нулю (при ) , і тому повинні бути .Kx1=−∑i>1aixicor(x1,xk)=−1cor(x1,xk)=0aii>1a1


Що стосується гауссових векторів, у вас навіть є однолінійний доказ (що я вважаю за краще залишати як коментар). Кореляція, що дорівнює 0, передбачає незалежність. означає і ви закінчили. ∑iaixi=0∑iai2=0
— RUser4512

Дуже гарна відповідь. Було б добре, якщо ви зможете відповісти також на відредаговане питання.
— Донбео

Відредаговане питання набагато складніше;) Я припускаю, що і посилаються на одне і те ж? Я не бачу сенсу коефіцієнта 1 / K, якщо ви шукаєте кореляцію, це нічого не змінить до кінцевого результатуvxK
— RUser4512

1 / K потрібно , щоб зробити . cor(xK,xi)=1/K
— Донбео

4

Це може бути обманом, але якщо ми визначимо "некорельований" як коваріацію 0, відповідь - так . Нехай обидва і дорівнюють нулю з вірогідністю 1. ТодіXY

Cov⁡(X,Y)=E⁡(XY)−E⁡(X)E⁡(Y)=0−0=0

тоді як , тому і лінійно залежні (за вашим визначенням).X+Y=0XY

Хоча , якщо вам потрібно, щоб співвідношення визначено, то , що дисперсії обох і є строго позитивними, це НЕ можливо знайти змінні виконання ваших критеріїв (див інші відповіді).XY

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.