Чому ln [E (x)]> E [ln (x)]?


13

Ми маємо справу з лонормальним розподілом у курсах фінансів, і в моєму підручнику просто зазначено, що це правда, що мені здається неприємним, оскільки мій математичний фон не дуже сильний, але я хочу, щоб інтуїція. Хтось може мені показати, чому це так?



20
ln - увігнута функція. Знайдіть нерівність Йенсена: en.wikipedia.org/wiki/Jensen%27s_inequality
kjetil b halvorsen

Інатан: Пробачте, що не знайшов цього, коли дивився.
Chisq

Відповіді:


26

Нагадаємо, щоex1+x

E[eY]=eE(Y)E[eYE(Y)]eE(Y)E[1+YE(Y)]=eE(Y)

Отже,eE(Y)E[eY]

Відпустивши , маємо:Y=lnX

eE(lnX)E[elnX]=E(X)

тепер візьміть колоди обох сторін

E[ln(X)]ln[E(X)]


Як варіант:

lnX=lnXlnμ+lnμ (де )μ=E(X)

=ln(X/μ)+lnμ

=ln[Xμμ+1]+lnμ

Xμμ+lnμ (оскільки )ln(t+1)t

Тепер прийміть сподівання обох сторін:

E[ln(X)]lnμ


Ілюстрація (показує зв’язок з нерівністю Дженсена):

( Тут ролі X і Y змінені так, щоб вони відповідали осям сюжету; краще планування змінило б свої ролі вище, щоб сюжет більше безпосередньо відповідав алгебрі. )

графік розсіяння y = exp (x) vs x для вибірки, показуючи нерівність, що виникає внаслідок кривизни в цьому відношенні

Суцільні кольорові лінії являють собою засоби на кожній осі.

Як ми бачимо, оскільки відношення "нахиляється до" посередині (і "подалі від" ), середнє значення (помаранчева горизонтальна лінія) йде трохи далі, перш ніж вдарити по кривій (даючи невеликий зазор (позначений синім кольором) ) між log (середнє (y)) і середнє (log (y)), яке ми бачимо).XYY

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.