Очікуване значення максимального відношення n нормальних змінних


10

Нехай X1,...,Xn є IID з N(μ,σ2) , і нехай X(i) позначимо i «й найменший елемент з X1,...,Xn . Як можна було б перевершити очікуваний максимум співвідношення між двома послідовними елементами в X(i) ? Тобто, як можна обчислити верхню межу:

E[maxi=1,...,n−1(X(i+1)X(i))]

Література, яку мені вдалося знайти, в основному зосереджена на співвідношенні між двома випадковими змінними, що призводить до розподілу співвідношення, для якого тут наведено pdf для двох некоррельованих нормальних розподілів: https://en.wikipedia.org/wiki/ Ratio_distribution # Gaussian_ratio_distribution . Хоча це дозволило б мені перевищити очікуване середнє відношення n змінних, я не бачу, як узагальнити це поняття до пошуку очікуваного максимального відношення n змінних.


E[maxi=1,...,n−1(X(i+1)−X(i))]
E[X(n)−X(n−1)]

Відповіді:


7

Очікування не визначено.

XiFhϵ

(1)F(x)−F(0)≥hx

0<x<ϵf0F(x)−F(0)=f(0)x+o(x)h0f(0)

F(0)>01−F(1)>0F

t>1

Pr(X(i+1)X(i)>t)=Pr(X(i+1)>tX(i))>Pr(X(i+1)>1, X(i)≤1/t)>Pr(X(i+1)>1, 1/t≥X(i)>0, 0≥X(i−1)).

n−iXj1(0,1/t]i−1F

(nn−i,1,i−1)(1−F(1))n−i(F(1/t)−F(0))F(0)i−1.

Коли , нерівність забезпечує нижню межу для цього, пропорційну , показуючи, щоt>1/ϵ(1)1/t

Функція виживання з , має хвіст поводиться асимптотично , як : тобто, для деякого додатного числа .S(t)X(i+1)/X(i)1/tS(t)=a/t+o(1/t)a

За визначенням, очікування будь-якої випадкової величини - це очікування її позитивної частини плюс очікування її негативної частини . Оскільки позитивна частина очікування - якщо вона існує - є інтегралом функції виживання (від до ) іmax(X,0)−max(−X,0)0∞

∫0xS(t)dt=∫0x(1/t+o(1/t))dt∝log⁡(x),

позитивна частина очікування розходиться.X(i+1)/X(i)

Цей же аргумент, застосований до змінних показує негативну частину очікування. Таким чином, очікування коефіцієнта навіть не безмежне: воно не визначене.−Xi


2
+1 Я просто спробував «простий» випадок сам спробував оцінити очікування ... і дійшов такого ж висновку: інтеграл очікування не збігається. Можливо, ОП повторно поставить питання в іншій формі, наприклад, відмінності, а не співвідношенняn=3
— волфіфікує
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.