Які розподіли на позитивному k-мірному квадранті з параметризованою матрицею коваріації?


12

Після zzk «s питання про його проблеми з негативним моделюванням, я цікаво , що параметризрвані сімейства розподілів на позитивні к-мірної квадраті, , для яких ковариационной матриці Σ може бути безліч.R+kΣ

Як обговорювалося з zzk , виходячи з розподілу на R+k і застосовуючи лінійне перетворення XΣ1/2(Xμ)+μ не працює.

Відповіді:


6

Припустимо, що у нас є багатоваріантний нормальний випадковий вектор

(logX1,,logXk)N(μ,Σ),
приμRk іk×k повноцінна симетрична позитивна визначена матрицяΣ=(σij) .

Для лонормальних не важко довести, що m i : = E [ X i ] = e μ i + σ i i / 2(X1,,Xk)c i j : = Cov [ X i , X j ] = m i

mi:=E[Xi]=eμi+σii/2,i=1,,k,
cij:=Cov[Xi,Xj]=mimj(eσij1),i,j=1,,k,

і з цього випливає, що .cij>mimj

Отже, ми можемо задати зворотне запитання: задані і k × k симетрична позитивна визначена матриця C = ( c i j ) , що задовольняє c i j > - m i m j , якщо дозволити μ i = log m i - 1m=(m1,,mk)R+kk×kC=(cij)cij>mimjσ i j = log ( c i j

μi=logmi12log(ciimi2+1),i=1,,k,
нас буде лонормальний вектор із заданими засобами та коваріаціями.
σij=log(cijmimj+1),i,j=1,,k,

Обмеження на і m еквівалентно природному стану E [ X i X j ] > 0 .CmE[XiXj]>0


Страшенно, Пауло! Ви отримали як робоче рішення, так і належну умову на матриці коваріації, яка також відповідає на це запитання . Зрештою, журнальні норми виявляються зручнішими, ніж зрештою, гами.
Сіань

3

Насправді у мене є певне пішохідне рішення.

  1. X1Ga(α11,β1)E[X1]var(X1)
  2. X2|X1Ga(α21X1+α22,β2)E[X2]var(X2)cov(X1,X2)
  3. X3|X1,X2Ga(α31X1+α32X2+α33,β3)E[X3]var(X3)cov(X1,X3)cov(X2,X3)

і так далі ... Однак, зважаючи на обмеження параметрів та нелінійний характер рівнянь моменту, можливо, деякі набори моментів відповідають не прийнятному набору параметрів.

k=2

β1=μ1/σ12,α11μ1β1=0

α22=μ2β2α21μ1,α21=(σ12+μ1μ2μ2)σ12+μ12μ1β2
(σ12+μ1μ2μ2)2(σ12+μ12μ1)2σ12+μ2β2=σ22.
μΣR+2

update (04/04): Деінст перефразував це питання як нове запитання на математичному форумі.


1
f(X|θ)=h(x)eθTXA(θ).
AhA

@deinst: (+1) Чи є у вас приклад, коли це експоненціальне представлення сім'ї можна використовувати прямо?
Сіань

2
(X,Y)FR+0<μ<ρP(X>2μ)>0

1
ΣR+k

2
XYFμP(X>2μ)>0YX

2

Гаразд, це відповідь на коментар Сіань. Це занадто довго і має багато TeX, щоб стати зручним коментарем. Caveat Lector: Практично певно, що я допустив помилку алгебри. Це здається не таким гнучким, як я вперше подумав.

R+3

f(x|θ)=h(x)eθTxA(θ)
x=(x,y,z)θ=(θ1,θ2,θ3)
h(x)=cx1e11x2e21x3e31+dx1f11x2f21x3f31
ei,fii
A(θ)=log(cΓ(e1)θ1e1Γ(e2)θ2e2Γ(e3)θ3e3+dΓ(f1)θ1f1Γ(f2)θ2f2Γ(f3)θ3f3).

c=cΓ(e1)Γ(e2)Γ(e2)θ1f1θ2f2θ3f3
d=dΓ(f1)Γ(f2)Γ(f2)θ1e1θ2e2θ3e3

AμX=e1c+f1dθ1(c+d)μY=e2c+f2dθ2(c+d)μZ=e3c+f3dθ3(c+d)A

σX2=(e1c+f1d)(c+d)+(e1f1)2cdθ12(c+d)2
Cov(X,Y)=(e1f1)(e2f2)cdθ1θ2(c+d)

Це здається недостатньо гнучким для отримання будь-якої матриці коваріації. Мені потрібно спробувати ще один термін у поліномії (але я підозрюю, що також може не спрацювати (очевидно, мені потрібно думати над цим більше)).


(θ1,θ2,θ3,c)

eifi

Я трохи (?) Розгублений: ви не обробляли експоненти як параметри родини експонентів. Але дійсно, ви можете змінити ці повноваження, як хочете, до того, щоб виправити 9-миттєві рівняння.
Сіань

@ Xi'an Ви праві, я не обробляв їх як параметри експоненціальної родини. Це зробило б сім'ю вже не природною сім'єю, і їх включення просто заплутало б алгебру для обчислення рівнянь моменту (що було досить заплутано для початку).
деніст
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.