Чому теорема Рао-Блеквелла вимагає ?


10

Затверджується теорема Рао-Блеквелла

Нехай - оцінювач з для всіх . Припустимо, що достатньо для , і нехай Тоді для всіх , Нерівність сувора, якщо не є функцією ; & thetasE( & thetas ; 2)<thetasТthetasthetas*=Е( & thetas ; |Т)thetasE(thetas*-thetas)2E( & thetas ; -thetas)2 & thetas ; Тθ^θE(θ^2)<θTθθ=E(θ^|T)θ

E(θθ)2E(θ^θ)2
θ^T

Якщо я правильно розумію цю теорему, це стверджує, що якщо у мене є достатня статистична величина для , то умовне очікуване значення заданого є рішенням (\ шапка {\ theta} - \ theta) ^ 2Tθθ^Tminθ^E(θ^θ)2

Мої питання

  1. Чи правильно я вважаю, що θ мінімізує E(θ^θ)2 ?
  2. Чому теорема Рао-Блеквелла вимагає E(θ^2)< ?
  3. Чому нерівність сувора, якщо θ^ не є функцією T ?


Що потрібно знайти ? minθ^E(θ^θ)2
Стен Шунпік

Відповіді:


7
  1. Ні, - кращий оцінювач, ніж але не обов'язково найкращий (що б це не означало!)θθ^
  2. Якщо оцінювач не має різниці, то його ризик нескінченний, і немає гарантії, що має кінцевий ризик (навіть якщо це може статися, як вказував Хорст Грюнбуш у своїх коментарях).θ
  3. При кінцевій дисперсії для нерівність сувора через розклад дисперсії як сума очікуваної умовної дисперсії плюс дисперсія умовного очікування Якщо очікувана умовна дисперсія не дорівнює нулю, що становить функцією тільки.θ^
    var(θ^)=ET[var(θ^|T)]+varT(E[θ^|T])=ET[var(θ|T)]+varT(θ)
    θ^T

1
ad 2: Чому не можна, щоб ? Розглянемо як оцінювач для , де та неспоріднене rv-розподілене Коші. E(θ^2|T)<E(θ^2)=θ^=X+CμXN(μ,σ2)C
Хорст Грюнбуш

1
@ HorstGrünbusch Чому твір Коші піде, коли ти умовляєшся на ? Також не є об'єктивним оцінювачем. Tθ^
dsaxton

1
@ HorstGrünbusch Мені здається, що ваш навіть не має умовних очікувань (оскільки не має очікування), таким чином буде невизначено. θ^TCθ
Juho Kokkala

2
Гаразд, все, що я хотів, було без різниці, не без очікування. ;) Тепер візьміть , тобто студент-т-розподілений з 2 ступенями свободи і і , що не залежать від . Достатня статистика явно . Тоді , алеCCt2E(C)=0CXXE(X+C|X)=E(X|X)+E(C|X)=X+E(C)=X=Var(C)+Var(X)=Var(X+C)>Var(X+C|X)=σ2
Horst Grünbusch

Тому я думаю, що неправильно, що в оцінці Рао-Блеквелла обов'язково є нескінченна дисперсія, якщо оригінальний оцінювач має нескінченну дисперсію. (Але навіть якщо обидві дисперсії обов'язково були б нескінченними все одно будуть триматися.)
Horst Grünbusch

6
  1. Зауважте, що бути достатньою статистикою не є унікальним. Тривіально, цілих даних достатньо, але кондиціонування оцінника на них нічого не змінює. Отже, однієї достатньої статистики недостатньо (каламбур!) Для мінімальної середньої помилки у квадраті. Дивіться теорему Леманна-Шеффе, яка використовує теорему Рао-Блеквелла у доказі для достатньої достатності (насправді вона є достатньою та повною).

  2. Якщо обоє нескінченні, слабка нерівність завжди правда. Але тоді, як контрприклад, ви можете побудувати достатню статистику, яка не є функцією але все ще має нескінченну дисперсію (таку, що має місце лише ).T

Візьмемо для прикладу , -розподілену випадкову змінну з і , і як іншу незалежну випадкову змінну . Параметр для оцінки - . Оригінальний оцінювач - . Достатньою статистикою є звичайно . І оцінка Rao-Blackwell і мають нескінченну дисперсію. Таким чином, нерівність буде слабкою. З іншого боку, - це не проста функціяC1t2+μt2E(C1)=μVar(C1)=C2t2μθ^=C1+C2C1E(θ^|C1)=C1θ^C1+C2C1: Він включає в себе іншу випадкову змінну, так що це буде протиріччям останнього речення, про яке ви задали своє третє запитання. Насправді деякі підручники допускають нескінченну дисперсію для початкового оцінювача, але, в свою чергу, вони не можуть констатувати, коли утримується.<

  1. Якщо є функцією , ви можете довести теоремою факторизації, що вже достатньо для . Тож знову ми закінчуємо нічого не вдосконалюючи. Крім цього випадку, нерівність сувора, і це нетривіальне твердження теореми. ; Т & thetas ; & thetasθ^Tθ^θ
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.