Обмежується різницею корельованих випадкових величин


9

З огляду на дві сильно корельовані випадкові величини і , я хотів би обмежити ймовірність того, що різницяперевищує деяку кількість: XY|XY|

P(|XY|>K)<δ

Припустимо для простоти, що:

  • Відомо, що коефіцієнт кореляції "високий", скажімо: ρX,Y=covar(X,Y)/σXσY1ϵ

  • X,Y - нульове значення:μx=μy=0

  • 1xi,yi1 (або якщо це простіше)0xi,yi1

  • (Якщо це полегшує справи, скажімо, мають однакову дисперсію: )X,YσX2=σY2

Не впевнений, наскільки можливо здійснити обмеження на різницю з урахуванням лише наведеної вище інформації (я, звичайно, нікуди не міг потрапити). Конкретне рішення (якщо воно є), обов'язкові додаткові обмеження, що накладаються на розповсюдження, або просто поради щодо підходу, було б чудово.

Відповіді:


9

Навіть не маючи спрощених припущень, зв’язок можна отримати, поєднавши пару звичайних інструментів:

Докладно:

σXY2=σX2+σY22·cov(X,Y)

cov(X,Y)=σX·σY·ρXY

σXY2=σX2+σY22·σX·σY·ρX,Y

Відповідно до нерівності Чебишева, для будь-якої випадкової величини :Z

Pr(|Zμ|kσ)1k2

Тоді (і використовуючи це :μXY=μXμY)

Pr(|XYμX+μY|k·σX2+σY22·σX·σY·ρX,Y)1k2

Ми можемо використовувати запропоновані спрощення припущень для отримання більш простого вираження. Коли:

ρX,Y=covar(X,Y)/σXσY=1ϵ
μx=μy=0
σX2=σY2=σ2

Тоді:

σX2+σY22·σX·σY·ρX,Y=2·σ2·(1(1ϵ))=2σ2ϵ

І таким чином:

Pr(|XY|k·σ2ϵ)1k2

Цікаво, що цей результат справедливий, навіть якщо не малий, і якщо умова кореляції змінюється з на , результат не змінюється (тому що це вже нерівність).ϵ=1ϵ1ϵ

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.