Припустимо, . Показати


18

Який найпростіший спосіб зрозуміти, що таке твердження є правдивим?

Припустимо, . Покажіть .Y1,,YniidExp(1)i=1n(YiY(1))Gamma(n1,1)

Зауважимо, що .Y(1)=min1inYi

Під XExp(β) це означає, що fX(x)=1βex/β1{x>0} .

Неважко помітити, що Y(1)Exponential(1/n) . Крім того, ми також маємо, що i=1nYiGamma(α=n,β=1) під параметризацією

fY(y)=1Γ(α)βαxα1ex/β1{x>0}α,β>0.

Рішення, надане відповіді Сіань : Використання позначень у вихідному запитанні:

i=1n[YiY(1)]=i=1n[Y(i)Y(1)]=i=1nY(i)nY(1)=i=1n{Y(i)Y(i1)+Y(i1)Y(1)+Y(1)}nY(1)=i=1nj=1i{Y(j)Y(j1)}nY(1) where Y(0)=0=j=1ni=jn{Y(j)Y(j1)}nY(1)=j=1n(nj+1)[Y(j)Y(j1)]nY(1)=i=1n(ni+1)[Y(i)Y(i1)]nY(1)=i=2n(ni+1)[Y(i)Y(i1)]+nY(1)nY(1)=i=2n(ni+1)[Y(i)Y(i1)].
З цього отримуємо, що i=2n(ni+1)[Y(i)Y(i1)]Gamma(n1,1)1) .

1
@MichaelChernick 1) Я не впевнений, чи моє доказ незалежності правильний, і 2) я не впевнений, що результат, про який я здогадався вище, що стосується різниці розподілів Gamma, є навіть правильним. Це , здається , суперечить тому , що дано тут , але , можливо , ця ситуація відрізняється , так як ця різниця включає один з порядкових статистик? Я не впевнений.
Кларнетист

1
@Clarinetist, я не впевнений. Можливо, спробуйте працювати з , що явно дорівнює сумі, з якою ви працюєте. Відповідь тут може бути корисною: math.stackexchange.com/questions/80475/…i=2n(Y(i)Y(1))
геймер

3
Ви намагалися довести, що кожен - за винятком одного , для якого і, тоді, використовуючи той факт, що сума iid експоненціальних змінних буде розподілена гаммою? i Y i - Y ( 1 ) = 0 ( n - 1 )(YiY(1))Expon(1)iYiY(1)=0(n1)
Марсело Вентура

1
@jbowman У нас є і обумовлене , ділимо це на , даючи , отже, маємо . Тепер ось, що мене заважає цьому доказуванню: я вважав постійною. Але не є постійною. Навіщо це працювати? Y ia e - a e - z i ( Z iY iA ) Exp ( 1 ) A Y ( 1 )
fZi(zi)=fYi(zi+a)=e(zi+a)
Yiaeaezi(ZiYiA)Exp(1)AY(1)
Кларнетист

1
Справа в тому , що це не має значення , що є! Розподіл завжди ! Чудово, чи не так? І з цього ви можете зробити висновок, що розподіл завжди для , незалежно від фактичного значення . Exp ( 1 ) Y i - Y [ 1 ] Exp ( 1 ) i > 1 Y [ 1 ]aExp(1)YiY[1]Exp(1)i>1Y[1]
jbowman

Відповіді:


15

Доказ наведено в Книгах матері всіх випадкових поколінь, неоднорідному поколінні випадкових варіантів Devroye , на с.211 (і це дуже елегантно!):

Теорема 2.3 (Sukhatme, 1937) Якщо ми визначимо , то нормовані експоненціальні відстані отримана з статистика порядку iid експоненціальної вибірки розміром є самими собою експоненціальними змінними( n - i + 1 ) ( E ( i ) - E ( i - 1 ) ) E ( 1 )E ( n ) nE(0)=0

(ni+1)(E(i)E(i1))
E(1)E(n)n

Доказ. Оскільки загальна щільність порядку замовлення пише як Встановлення , зміна змінних від до має постійну якобійську [до речі, рівнуале це не потрібно обчислювати] і, отже, щільність (E(1),,E(n

i=1nei=i=1ne(i)=i=1nj=1i(e(j)e(j1))=j=1ni=jn(e(j)e(j1))=j=1n(nj+1)(e(j)e(j1))
f( e )=n!(E(1),,E(n)) Y i = ( E ( i ) - E
f(e)=n!exp{i=1ne(i)}=n!exp{i=1n(ni+1)(e(i)e(i1))}
( E ( 1 ) ,, E ( n ) )( Y 1Yi=(E(i)E(i1))(E(1),,E(n))1 / n ! ( Y 1 , , Y n ) exp { - n i = 1 y i }(Y1,,Yn)1/n!(Y1,,Yn) пропорційна що встановлює результат. QED
exp{i=1nyi}

Альтернатива, яку мені запропонував Жерар Летак, - перевірити, що має той самий розподіл, що і (в силу властивості без запам'ятовування), яка робить виведення прямо.( E 1

(E(1),,E(n))
n k=1(Ek-E(1)) n - 1 k=1Ek
(E1n,E1n+E2n1,,E1n+E2n1++En1)
k=1n(EkE(1))k=1n1Ek

1
Дякую за цю відповідь! Я хотів би заповнити деталі для кожного, хто читає це в майбутньому: спостерігаються значення , і найпростіший спосіб побачити це - це виписати термін за строком. Оскільки щільність пропорційна , розділіть щоб побачити, що щільність пропорційна , отже .E i n i = 1 e ( i ) = n i = 1 ( n - i + 1 ) ( e ( i ) - e ( i - 1 ) ) = n i = 1 e ( i )n i = 1 ( n - i + 1 )eiEii=1ne(i)=i=1n(ni+1)(e(i)e(i1))=i=1ne(i)( Y 1i=1n(ni+1)(e(i)e(i1))exp ( - n i = 1 y i ) y i n i = 1 e - y i Y 1 , , Y n iid Exp ( 1 )(Y1,,Yn)exp(i=1nyi)yii=1neyiY1,,YniidExp(1)
Кларнетист

5

Я викладаю тут те, що було запропоновано в коментарях @jbowman.

Нехай константа . Нехай слідує за і вважає . Потімa0YiExp(1)Zi=Yia

Pr(ZiziYia)=Pr(YiaziYia)

Pr(Yizi+aYia)=Pr(Yizi+a,Yia)1Pr(Yia)

Pr(aYizi+a)1Pr(Yia)=1ezia1+eaea=1ezi

яка є функцією розподілу .Exp(1)

Опишемо це: ймовірність того, що rv потрапить через певний інтервал (чисельник в останньому рядку), враховуючи, що він перевищить нижню межу інтервалу (знаменник), залежить лише від довжина інтервалу, а не там, де цей інтервал розміщений на реальній прямій. Exp(1)Це втілення властивості « безпам’ятності » Експоненціального розподілу, тут, у більш загальній обстановці, вільної від інтерпретацій часу (і це справедливо для Експоненціального розподілу в цілому)

Тепер, обумовлюючи ми змушуємо бути негативним, а головне, отриманий результат утримує . Тож ми можемо констатувати наступне: {Yia}ZiaR+

Якщо , то . YiExp(1)Q0:Zi=YiQ0 ZiExp(1)

Чи можемо ми знайти який вільний приймати всі негативні реальні величини та для якого завжди дотримується (майже напевно) необхідна нерівність? Якщо ми можемо, тоді ми можемо не обійтися умовою. Q0

І справді ми можемо. Це статистика мінімального порядку , , . Так ми отрималиQ=Y(1)Pr(YiY(1))=1

YiExp(1)YiY(1)Exp(1)

Це означає що

Pr(YiY(1)yiy(1))=Pr(Yiyi)

Отже, якщо ймовірнісна структура залишається незмінною, якщо відняти статистику мінімального порядку, то випливає, що випадкові величини і де незалежні, також є незалежними, оскільки можливий зв'язок між ними, не впливає на ймовірнісну структуру.YiZi=YiY(1)Zj=YjY(1)Yi,YjY(1)

Тоді сума містить iid випадкових змінних (і нуль), і такi=1n(YiY(1))n1 Exp(1)

i=1n(YiY(1))Gamma(n1,1)
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.