Яке очікування випадкової величини, поділеної на середню ?


9

Нехай - IID і . Це здається очевидним, але у мене виникають проблеми з його формальним виведенням.XiX¯=i=1nXi

E[XiX¯]= ?

Відповіді:


13

Нехай є незалежними і однаково розподіленими випадковими змінними і визначаютьX1,,Xn

X¯=X1+X2+Xnn.

Припустимо, що . Оскільки однаково розподілені, симетрія говорить нам, що для , (залежні) випадкові величини мають однаковий розподіл: Якщо очікування існують (це важливий момент), то і, для , маємо Pr{X¯0}=1Xii=1,nXi/X¯

X1X¯X2X¯XnX¯.
E[Xi/X¯]
E[X1X¯]=E[X2X¯]==E[XnX¯],
i=1,,n
E[XiX¯]=1n(E[X1X¯]+E[X2X¯]++E[XnX¯])=1nE[X1X¯+X2X¯++XnX¯]=1nE[X1+X2++XnX¯]=1nE[nX¯X¯]=nnE[X¯X¯]=1.

Подивимось, чи можемо ми перевірити це простим Монте-Карло.

x <- matrix(rgamma(10^6, 1, 1), nrow = 10^5)
mean(x[, 3] / rowMeans(x))

[1] 1.00511

Чудово, і результати не сильно змінюються при повторенні.


3
(+1) Висновок про те, що не існує, є істинним, але вимагає більш тонкого аргументу, ніж будь-який із тих, з ким ви ще пов’язані, оскільки та не є незалежними. E[Xi/X¯]XiX¯
whuber

2
@whuber: Ви можете трохи розширити це, Білл? Я згадував залежність та в одному з коментарів до пов'язаного питання. Також відповідь Сіань звертається до випадків простим перетворенням. Він також дав розподіл в одному зі своїх коментарів. Дякую за ваші думки з цього приводу. XiX¯n=2Xi/X¯
Дзен

3
@whuber: Я думаю, що моє пояснення працює з що є , є стандартним Коші. Ніякої залежності.
Xi/X¯=n/{1+X2/X1++Xn/X1}
n/{1+(n1)Z}Z
Сіань

3
@ Xi'an: ти тут це використовував ( випадок), оскільки і є стандартними Коші, то також є стандартним Коші? Але це неправда, тому що і не є незалежними, правда? n=3U=X2/X1V=X3/X1(U+V)/2UV
Дзен

2
@Zen: Однак і є незалежними нормальними змінними, отже є Коші, якщо зі шкалою а не з . (X2++Xn)X1(X2++Xn)/X1n1n1
Сіань
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.