Якщо X і Y є некорельованими, чи є X ^ 2 і Y також некорельованими?


29

Якщо дві випадкові величини і є некорельованими, чи можемо ми також знати, що і некорельовані? Моя гіпотеза - так.Y X 2 YXYX2Y

E [ X Y ] = E [ X ] E [ Y ]X,Y некорельований означає , абоE[XY]=E[X]E[Y]

E[XY]=xyfX(x)fY(y)dxdy=xfX(x)dxyfY(y)dy=E[X]E[Y]

Чи означає це також наступне?

E[X2Y]=x2yfX(x)fY(y)dxdy=x2fX(x)dxyfY(y)dy=E[X2]E[Y]

4
Так. На це запитання було задано і відповіли раніше, але я не можу знайти конкретного посилання на своєму мобільному пристрої.
Діліп Сарват

2
@DilipSarwate здається, що прийнята відповідь вже дає протилежний приклад.
Vim

8
@DilipSarwate Ви, мабуть, у вашому коментарі мали на увазі "Ні" замість "Так"!
амеба повідомляє, що повернеться Моніка

11
@amoeba Оригінальна версія запитання задала питання про незалежність, відповідь на що дійсно так. З цього часу він редагується, щоб запитати про некорельовані випадкові змінні. Я не можу зараз змінити свій коментар.
Діліп Сарват

Первісне питання було досить заплутаним, оскільки використовувало неправильне визначення незалежності. Поточне запитання все ще заплутане, оскільки воно стверджує, що невідповідний відрахування від некорельованого (воно передбачає, що ). Я сподіваюсь @vegardstikbakke читає правильні визначення незалежних та некоррельованих, з деякими прикладами. fXY(x,y)=fX(x)fY(y)
Мені Розенфельд

Відповіді:


59

Ні. Контрприклад:

Нехай рівномірно розподілений на , .[ - 1 , 1 ] Y = X 2X[1,1]Y=X2

Тоді а також ( - непарна функція), тому є некорельованими.E [ X Y ] = E [ X 3 ] = 0 X 3 X , YE[X]=0E[XY]=E[X3]=0X3X,Y

АлеE[X2Y]=E[X4]=E[X22]>E[X2]2=E[X2]E[Y]

Остання нерівність випливає з нерівності Дженсена. Це також випливає з того, що оскільки не є постійним.XE[X22]E[X2]2=Var(X)>0X


Проблема ваших міркувань полягає в тому, що може залежати від і навпаки, тому ваша передостання рівність недійсна. yfXy


8
Не потрібно ускладнювати нерівність Дженсена; - невід'ємна випадкова величина і не дорівнює wp 1, тому (або ви можете просто зробити і легко побачити її позитивну ). 0 E [ X 4 ] > 0 1 - 1 x 4 d xX40E[X4]>011x4dx
Бетмен

1
Також слід додати сюжет. Я розглядав подібний приклад (Y = | X | на -1: +1), але представив би це візуально.
Аноні-Мус

2
@Batman Я насправді не бачу, як це дає тобі щось, оскільки нас цікавить, якщо E[X22]E[X2]2>0
Якуб Бартчук

1
@ Аноні-Мус Не потрібно обмежувати Y. Y = | X | відповідає вимозі.
Лорен Печтел

LorenPechtel для візуалізації. Тому що в ІМХО краще зрозуміти, чому це може статися, а не тільки, щоб результат математики був бажаним.
Аноні-Мус

20

Навіть якщо , не тільки можливо, що X 2 і Y співвідносяться, але вони можуть бути навіть ідеально співвіднесені, з Corr ( X 2 , Y ) = 1 :Corr(X,Y)=0X2YCorr(X2,Y)=1

> x <- c(-1,0,1); y <- c(1,0,1)
> cor(x,y)
[1] 0
> cor(x^2,y)
[1] 1

Або :Corr(X2,Y)=1

> x <- c(-1,0,1); y <- c(-1,0,-1)
> cor(x,y)
[1] 0
> cor(x^2,y)
[1] -1

XY(X,Y)(1,1)(0,0)(1,1)(X,Y)(1,1)(0,0)(1,1)

XYCorr(X2,Y)=0

> x <- c(-1,-1,0,1,1); y <- c(1,-1,0,1,-1)
> cor(x,y)
[1] 0
> cor(x^2,y)
[1] 0

9

E[h(X,Y)]

E[h(X,Y)]=h(x,y)fX(x)fY(y)dxdy
E[h(X,Y)]=h(x,y)fXY(x,y)dxdy.
fXY(x,y)=fX(x)fY(y)XYXYf(X)g(Y)
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.