การรวมกันเชิงเส้นของสองแบบที่ไม่ใช่บรรทัดฐานแบบสุ่มที่ยังคงเป็นสมาชิกของตระกูลเดียวกัน


9

เป็นที่ทราบกันดีว่าการรวมกันเชิงเส้นของตัวแปรปกติแบบสุ่ม 2 ตัวนั้นก็เป็นตัวแปรแบบสุ่มด้วยเช่นกัน มีตระกูลการแจกจ่ายที่ไม่ธรรมดาทั่วไป (เช่น Weibull) ที่ใช้คุณสมบัตินี้ด้วยหรือไม่ ดูเหมือนจะมีตัวอย่างมากมาย ตัวอย่างเช่นการรวมกันเชิงเส้นของเครื่องแบบมักไม่เหมือนกัน โดยเฉพาะมีตระกูลการกระจายที่ไม่ปกติซึ่งทั้งสองอย่างต่อไปนี้เป็นจริง:

  1. การรวมกันเชิงเส้นของตัวแปรสุ่มสองตัวจากตระกูลนั้นเทียบเท่ากับการกระจายตัวบางอย่างในตระกูลนั้น
  2. พารามิเตอร์ผลลัพธ์สามารถระบุได้ว่าเป็นฟังก์ชันของพารามิเตอร์ดั้งเดิมและค่าคงที่ในชุดค่าผสมเชิงเส้น

ฉันสนใจชุดค่าผสมเชิงเส้นนี้เป็นพิเศษ:

Y=X1W+X2(1-W2)

ที่ไหน X1 และ X2 ถูกสุ่มตัวอย่างจากบางตระกูลที่ไม่ปกติโดยมีพารามิเตอร์ θ1 และ θ2และ Y มาจากตระกูลเดียวกันที่ไม่ปกติพร้อมพารามิเตอร์ θY=(θ1,θ2,W).

ฉันกำลังอธิบายตระกูลการแจกจ่ายด้วยพารามิเตอร์ 1 ตัวเพื่อความง่าย แต่ฉันเปิดให้ตระกูลการแจกจ่ายที่มีพารามิเตอร์หลายตัว

นอกจากนี้ฉันกำลังมองหาตัวอย่างที่มีพื้นที่พารามิเตอร์มากมาย θ1 และ θ2ทำงานกับเพื่อวัตถุประสงค์ในการจำลอง หากคุณสามารถหาตัวอย่างที่ใช้ได้กับบางอย่างที่เฉพาะเจาะจงθ1 และ θ2นั่นจะเป็นประโยชน์น้อยกว่า


1
ขอบคุณ ฉันกำลังมองหาครอบครัวที่ไม่ธรรมดา (เช่น Weibull) ฉันจะพยายามอธิบายด้วยว่าพารามิเตอร์ผลลัพธ์ควรเป็นฟังก์ชันของพารามิเตอร์ดั้งเดิมสำหรับพารามิเตอร์ดั้งเดิมที่หลากหลาย นั่นคือควรมีพื้นที่พารามิเตอร์จำนวนมากเพื่อใช้ในการจำลองสถานการณ์
แอนโธนี

4
สมมติว่าเรากำลังพูดถึงโดยพลการรวมกันเชิงเส้นของอิสระตัวแปรสุ่มมีเป็น(เกณฑ์) มีเสถียรภาพการกระจาย คลาสทั้งหมดของการแจกแจงดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะอย่างเต็มที่โดยฟังก์ชันคุณลักษณะของพวกเขาในรูปแบบที่แน่นอน มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่มีความหนาแน่นซึ่งมีนิพจน์แบบปิดที่ทราบแล้ว
พระคาร์ดินัล

2
อัลฟาคอกม้าที่ @cardinal กล่าวไว้เป็นคำตอบและถ้าฉันเข้าใจถูกต้องคำตอบเดียวก็คือถ้าพารามิเตอร์นั้นจำเป็นต้องเป็นที่ตั้งและสเกล แต่มีคำตอบอื่น ๆ ถ้าพารามิเตอร์ไม่จำเป็นต้องเป็นที่ตั้ง + สเกล? (แม้ว่านี่อาจจะห่างไกลจากสิ่งที่ OP ต้องการให้เป็นคำถามแยกต่างหาก)
Juho Kokkala

1
ฉันสนใจคำตอบแม้ว่าพารามิเตอร์จะไม่ได้ตำแหน่งและสเกล
แอนโธนี

2
@Juho ฉันเชื่อว่าคำตอบโดยทั่วไปคือใช่ ผลรวมของการแจกแจงนั้นสอดคล้องกับผลรวมของฟังก์ชันการสร้างคิวมูแลนท์ (ถูกกำหนดเป็นลอการิทึมของฟังก์ชันลักษณะ) ดังนั้นการปิดชุดการแจกแจงภายใต้ข้อสรุปนั้นมีอยู่ภายในชุดการแจกแจงแบบเชิงเส้น ของ cgf เหล่านั้น
whuber

คำตอบ:


3

เป็นที่ทราบกันดีว่าการรวมกันเชิงเส้นของตัวแปรปกติแบบสุ่ม 2 ตัวนั้นก็เป็นตัวแปรแบบสุ่มด้วยเช่นกัน มีตระกูลการแจกจ่ายที่ไม่ธรรมดาทั่วไป (เช่น Weibull) ที่ใช้คุณสมบัตินี้ด้วยหรือไม่

การแจกแจงแบบปกติเป็นไปตามรูปแบบการแปลงที่ดี X1~ยังไม่มีข้อความ[μ1,σ12],X2~ยังไม่มีข้อความ[μ2,σ22]X1+X2~ยังไม่มีข้อความ[μ1+μ2,σ12+σ22]. หากคุณอ้างถึงทฤษฎีบทขีด จำกัด กลางตัวอย่างเช่นการแจกแจงแกมมาเหล่านั้นที่มีค่าสัมประสิทธิ์รูปร่างเดียวกันจะแบ่งปันคุณสมบัตินั้นและโน้มน้าวให้มีการแจกแจงแกมมา โปรดดูหมายเหตุเตือนเกี่ยวกับการอุทธรณ์ของทฤษฎีบทขีด จำกัด กลาง โดยทั่วไปอย่างไรก็ตามด้วยค่าสัมประสิทธิ์รูปร่างไม่เท่ากันการแจกแจงแกมม่าจะ "เพิ่ม" โดยการบิดที่จะไม่เป็นการกระจายแกมม่า แต่เป็นการฟังก์ชันแกมมาคูณฟังก์ชัน hypergeometric ของชนิดแรกที่พบใน Eq (2) การโน้มน้าวของการแจกแจงแกมม่าสองครั้ง คำจำกัดความอื่น ๆ ของการเพิ่มที่กำลังก่อตัวการกระจายตัวแบบผสมของกระบวนการที่ไม่เกี่ยวข้องจะไม่จำเป็นต้องแสดงถึงขีด จำกัด ส่วนกลางใด ๆ ตัวอย่างเช่นถ้าค่าเฉลี่ยนั้นแตกต่างกัน

อาจมีตัวอย่างอื่นฉันไม่ได้ทำการค้นหาอย่างละเอียด ดูเหมือนว่าการปิดเพื่อการโน้มน้าวใจจะไม่สามารถทำได้ สำหรับการรวมกันเป็นเส้นตรงสินค้าของเพียร์สันปกเกล้าเจ้าอยู่หัวกับเพียร์สันปกเกล้าเจ้าอยู่หัวเป็นอีกเพียร์สันปกเกล้าเจ้าอยู่หัว


3
คุณสามารถเพิ่มตัวแปรสุ่มของ Gammas ด้วยพารามิเตอร์มาตราส่วนเดียวกันและรับแกมม่าอื่นด้วยพารามิเตอร์มาตราส่วนเดียวกัน แต่คุณไม่สามารถใช้ชุดค่าผสมเชิงเส้นแบบสุ่มได้ มีการแจกแจงที่รู้จักกันดีจำนวนมากซึ่งคุณสามารถนำผลรวม แต่ไม่รวมกันเชิงเส้นโดยพลการและอยู่ภายในครอบครัวนั้น (มีคำตอบที่ถูกลบแล้วที่นี่ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดเดียวกัน)
Glen_b -Reinstate Monica

1
มันเป็นความจริงที่การโน้มน้าวใจของการแจกแจงแกมม่าสองครั้ง , เห็น Eq 2 ให้ผลอย่างอื่นที่ไม่ใช่การแจกแจงแกมมาถ้านั่นคือสิ่งที่คุณหมายถึง
คาร์ล

บทความระบุชัดเจนว่าการรวมกันเชิงเส้นของ gammas ไม่ใช่แกมม่า (นอกเหนือจากข้อยกเว้นเดียวกับที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว) และดูเหมือนจะสอดคล้องกับสิ่งที่ฉันพูด ฉันไม่แน่ใจว่าสิ่งที่คุณถามฉัน แต่บทความสนับสนุนการเรียกร้องของฉันว่าคำตอบของคุณดูเหมือนจะยืนยันสิ่งที่ไม่ใช่กรณี
Glen_b -Reinstate Monica

ไม่ถามว่าอะไรคือผลรวมโดยทั่วไป ฉันแก้ไขคำตอบเพื่อพูดว่า "พอใช้" หากยังไม่ดีพอฉันจะลบความพยายามที่ต่ำต้อยของฉันที่จะช่วย และฉันก็ถามว่า "ดีพอหรือยัง?"
คาร์ล

2
ตอนนี้มันอยู่ที่ด้านแสงสำหรับคำตอบ คุณอาจต้องการย้ายข้อมูลบางส่วนจากความคิดเห็นของคุณไปยังคำตอบ (ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่อยู่ในเอกสารและลิงค์ไปยังอย่างน้อยแม้ว่าฉันจะมีการอ้างอิงที่เหมาะสม)
Glen_b

2

เป็นที่ทราบกันดีว่าการรวมกันเชิงเส้นของตัวแปรปกติแบบสุ่ม 2 ตัวนั้นก็เป็นตัวแปรแบบสุ่มด้วยเช่นกัน มีตระกูลการแจกจ่ายที่ไม่ธรรมดาทั่วไป (เช่น Weibull) ที่ใช้คุณสมบัตินี้ด้วยหรือไม่

ผมเสียงเหมือนคุณกำลังมองหาระดับของการกระจายการจัดเก็บที่มีความเสถียร นี่คือคลาสP ของการแจกแจงทั้งหมด PP ที่ตอบสนองคุณสมบัติความมั่นคง:

X1,X2,X3~IID P(a)()(>0)(d): aX1+X2~อ.X3+d.

กล่าวอีกนัยหนึ่งสำหรับทุกการแจกแจงในคลาสนี้ถ้าคุณใช้ฟังก์ชันเชิงเส้นของตัวแปรสุ่มอิสระสองตัวที่มีการแจกแจงแบบนั้นนี่ก็มีการแจกแจงแบบเดียวกันกับฟังก์ชันเลียนแบบของตัวแปรสุ่มเดี่ยวที่มีการแจกแจงนั้น (โปรดทราบว่าข้อกำหนดความเสถียรนี้สามารถทำให้รัดกุมได้โดยการตั้งค่าd=0ซึ่งให้คลาสย่อยของการแจกแจงที่เสถียรอย่างเคร่งครัด )

Levy-stable distributions สามารถถูกพิจารณาว่าเป็นตระกูลของการกระจายในสิทธิของตนเองและในแง่นี้มันเป็นตระกูลเดียวของการแจกแจงที่มีคุณสมบัติความเสถียรนี้เนื่องจาก (โดยคำจำกัดความ) มันครอบคลุมการกระจายทั้งหมดที่มีคุณสมบัตินี้ การกระจายปกติอยู่ในระดับของการกระจายการจัดเก็บที่มีความเสถียรในขณะที่ไม่Cauchy กระจายการจัดจำหน่ายรถม้าและการกระจาย Holtsmark

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.