คำนวณควอนไทล์ของผลรวมของการแจกแจงจากควอไทล์เฉพาะ


9

สมมติว่าอิสระตัวแปรสุ่มที่ quantiles ในบางระดับที่เฉพาะเจาะจงเป็นที่รู้จักกันผ่านการประมาณจากข้อมูล: , ... ,<q_N) ตอนนี้ขอกำหนดตัวแปรสุ่มเป็นผลรวมx_i มีวิธีคำนวณค่าของควอไทล์ของผลรวมที่ระดับหรือไม่นั่นคือใน ?NX1,...,XNαα=P(X1<q1)α=P(XN<qN)ZZ=i=1NXiαqzα=P(Z<qZ)

ฉันคิดว่าในบางกรณีเช่นถ้าติดตามการกระจายแบบเกาส์นี้ก็ง่าย แต่ฉันก็ไม่แน่ใจในกรณีที่การกระจายของไม่เป็นที่รู้จัก ความคิดใด ๆXiiXi


1
เหล่านี้ประเมินจากข้อมูลหรือในเชิงทฤษฎีหรือไม่? qi
chuse

นี้เป็นไปไม่ได้โดยไม่ต้องทำสมมติฐานเฉพาะเกี่ยวกับการกระจายของx_iคุณมีครอบครัวของการแจกแจงในใจหรือไม่? Xi
whuber

@chuseจะประมาณจากข้อมูลการกระจายของไม่เป็นที่รู้จัก แต่ตัวอย่างที่มีอยู่ ฉันได้อัปเดตคำถามด้วยข้อเท็จจริงนี้แล้ว qiXi
albarji

@ เมื่อเบอร์ฉันไม่มีความรู้ก่อนหน้าเกี่ยวกับตระกูลการแจกแจงที่อาจตามมาแม้ว่าจะมีตัวอย่างข้อมูลอยู่ก็ตาม สมมติว่าครอบครัวแห่งการแจกแจง (นอกเหนือจากเสียน) ทำให้สิ่งนี้ง่ายขึ้นไหม? Xi
albarji

คำตอบ:


4

qZอาจเป็นอะไรก็ได้


เพื่อให้เข้าใจถึงสถานการณ์นี้ให้เราทำการลดความซับซ้อนเบื้องต้น โดยการทำงานกับเราจะได้รับลักษณะที่เหมือนกันมากขึ้นYi=Xiqi

α=Pr(Xiqi)=Pr(Yi0).

นั่นคือแต่ละคนมีความน่าจะเป็นในเชิงลบเหมือนกัน เพราะYi

W=iYi=iXiiqi=Ziqi,

สมการที่กำหนดสำหรับเทียบเท่ากับqZ

α=Pr(ZqZ)=Pr(ZiqiqZiqi)=Pr(WqW)

กับq_iqZ=qW+iqi


ค่าที่เป็นไปได้ของคืออะไร? พิจารณากรณีที่ทั้งหมดมีการแจกแจงแบบเดียวกันโดยมีความน่าจะเป็นทั้งหมดในค่าสองค่าหนึ่งค่าเป็นลบ ( ) และอีกค่าบวก ( ) ค่าที่เป็นไปได้ของผลรวมจะถูก จำกัด ให้สำหรับn แต่ละสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นกับความน่าจะเป็นqWYiyy+Wky+(nk)y+k=0,1,,n

PrW(ky+(nk)y+)=(nk)αk(1α)nk.

สุดขั้วสามารถพบได้โดย

  1. เลือกและเพื่อให้ ; และจะทำสิ่งนี้ให้สำเร็จ สิ่งนี้รับประกันได้ว่า จะเป็นลบยกเว้นเมื่อทั้งหมดเป็นบวก โอกาสนี้เท่ากับ n มันเกินเมื่อว่า quantile ของจะต้องเป็นค่าลบอย่างเคร่งครัดyy+y+(n1)y+<0y=ny+=1WYi1(1α)nαn>1αW

  2. เลือกและเพื่อให้ ; และจะทำสิ่งนี้สำเร็จ สิ่งนี้รับประกันได้ว่าจะเป็นลบเมื่อทั้งหมดเป็นลบเท่านั้น โอกาสนี้เท่ากับ n มันน้อยกว่าเมื่อซึ่งหมายความว่า quantile ของต้องเป็นบวกอย่างเคร่งครัดyy+(n1)y+y+>0y=1y+=nWYiαnαn>1αW

นี่แสดงให้เห็นว่า quantile ของอาจเป็นลบหรือบวก แต่ไม่ใช่ศูนย์ ขนาดของมันจะเป็นเท่าไหร่? มันจะเท่ากับบางชุดหนึ่งเชิงเส้นของและ{+} ทำให้ทั้งสองจำนวนเต็มค่าเหล่านี้มั่นใจว่าค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของเป็นส่วนประกอบ เมื่อปรับโดยจำนวนบวกโดยพลการเราสามารถรับประกันได้ว่าการรวมเชิงเส้นหนึ่งของ และมีคูณหนึ่งของsตั้งแต่ , มันต้องมีอย่างน้อยในขนาด ดังนั้นαWyy+Wy±syy+sqW0sค่าที่เป็นไปได้ของ (และดังนั้น ) นั้นไม่ จำกัดqWqZไม่ว่าอาจเท่ากันn>1


เพียงวิธีการที่จะได้รับข้อมูลใด ๆ เกี่ยวจะทำให้เฉพาะและแข็งแรงข้อ จำกัด ในการกระจายของในการสั่งซื้อเพื่อป้องกันและ จำกัด ชนิดของการกระจายไม่สมดุลที่ใช้จะได้รับผลลบนี้qZXi


ขอบคุณมาก @whuber สำหรับการอธิบายและตัวอย่างที่เป็นตัวอย่าง แม้ว่าคำตอบจะเป็นเชิงลบ แต่ฉันก็ไม่สามารถพูดได้ว่ามันเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึง จากนั้นฉันจะพยายามค้นหาว่าครอบครัวใดของการแจกแจงที่เหมาะสมกับข้อมูลของฉันและดูว่าฉันสามารถหาจำนวนผลรวมได้หรือไม่
albarji
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.