ความแตกต่างของตัวประมาณค่านี้คืออะไร


10

ฉันต้องการประเมินค่าเฉลี่ยของฟังก์ชัน f เช่น โดยที่และเป็นตัวแปรสุ่มอิสระ ฉันมีตัวอย่างของ f แต่ไม่ใช่ iid: มีตัวอย่าง iid สำหรับและสำหรับแต่ละมีตัวอย่างจาก :

EX,Y[f(X,Y)]
XYY1,Y2,…YnYiniXXi,1,Xi,2,…,Xi,ni

โดยรวมแล้วฉันมีตัวอย่างf(X1,1,Y1)…f(X1,n1,Y1)…f(Xi,j,Yi)…f(Xn,nn,Yn)

ในการประมาณค่าเฉลี่ยฉันคำนวณ เห็นได้ชัดว่าดังนั้นคือตัวประมาณที่ไม่เอนเอียง ตอนนี้ฉันสงสัยว่าคือความแปรปรวนของตัวประมาณ

μ=∑i=1n1/n∗∑j=1nif(Xi,j,Yi)ni
EX,Y[μ]=EX,Y[f(X,Y)]
μVar(μ)

แก้ไข 2: นี่คือความแปรปรวนที่ถูกต้องหรือไม่? มัน ดูเหมือนว่าจะทำงานในขีด จำกัด คือถ้า n = 1 และความแปรปรวนเพียงกลายเป็นความแปรปรวนของค่าเฉลี่ย และถ้าสูตรจะกลายเป็นสูตรมาตรฐานสำหรับความแปรปรวนของตัวประมาณ ถูกต้องหรือไม่ ฉันจะพิสูจน์ได้ว่ามันคืออะไร?

Var(μ)=VarY(μi)n+∑i=1nVarX(f(X,Yi)))ni∗n2
ni=∞ni=1

แก้ไข (ไม่สนใจสิ่งนี้):

ดังนั้นฉันคิดว่าฉันมีความคืบหน้า: ให้เรากำหนดซึ่งเป็นตัวประมาณที่ไม่ลำเอียงY_i)]μi=∑j=1nif(Xi,j,Yi)niEX[f(X,Yi)]

การใช้สูตรมาตรฐานสำหรับความแปรปรวนที่เราสามารถเขียนได้:

Var(μ)=1/n2∑l=1n∑k=1nCov(μl,μk)
สิ่งนี้สามารถทำให้ง่ายขึ้น และ เนื่องจาก s ถูกดึงขึ้นมาเองเราสามารถทำให้มันง่ายขึ้นอีก และสำหรับความแปรปรวนร่วม:
1/n2(∑i=1nVar(μl)+1/n2∑l=1n∑k=l+1n2∗Cov(μl,μk))
Xij
1/n2(∑i=1n1/niVar(f(Xi,j,Yi))+1/n2∑l=1n∑k=l+1n2∗Cov(μl,μk))
Cov(μl,μk)=Cov(∑j=1nlf(Xj,l,Yl)nl,∑j=1nkf(Xj,k,Yk)nk)=1(nk∗nl)∗Cov(∑j=1nlf(Xj,l,Yl),∑j=1nkf(Xj,k,Yk))=1(nk∗nl)∗∑j=1nl∑j=1nkCov(f(X,Yl),f(X,Yk))=nk∗nl(nk∗nl)Cov(f(Xi,l,Yl),f(Xi,k,Yk))=Cov(f(X,Yl),f(X,Yk))
ดังนั้นการเสียบกลับเข้าไปเราได้ ฉันมีคำถามหลายข้อในขณะนี้:
1/n2(∑i=1n1/niVar(f(X,Yi))+1/n2∑l=1n∑k=l+1n2∗Cov(f(X,Yl),f(X,Yk)))
  1. การคำนวณข้างต้นถูกต้องหรือไม่

  2. ฉันจะประมาณจากตัวอย่างที่ให้มาได้อย่างไรCov(f(X,Yl),f(X,Yk)))

  3. ความแปรปรวนมาบรรจบกับ 0 ไหมถ้าฉันปล่อยให้ n ไปไม่มีที่สิ้นสุด

คำตอบ:


2

Q1: ไม่มันไม่ถูกต้องนัก คุณละเว้นตัวห้อยในบรรทัดที่ 3 ของการแปรปรวนสุดท้ายของคุณ ที่ปิดบังความจริงที่ว่าทั้งสอง RVs ระบุว่า "X" ในความเป็นจริงเป็นอิสระจากกันหนึ่งมีห้อยและอื่น ๆkในบล็อกทั้งหมดของอีควอเทอร์คำเดียวเท่านั้นที่ควรเป็นศูนย์เมื่อเนื่องจากฟังก์ชั่นของอินพุตอิสระมีความเป็นอิสระ (ฉันคิดว่าคุณโอเคที่จะพูดว่าเป็นอิสระจากแม้ว่าสิ่งนี้จะไม่เป็นไปตามที่พูดอย่างเคร่งครัดจากการเรียกร้องเอกราชของคู่เอกสิทธิ์ของและทั้งหมด)ℓkk=ℓX12,Y1X22,Y2XY

Q2: จากด้านบนคำว่าไม่ใช่ศูนย์เฉพาะเมื่อและในกรณีนั้นจะลดลงเหลือY_k)) ผลลัพธ์ที่ได้หลังรวมเป็นY_k))k=ℓCov(f(Xjk,Yk),f(Xjk,Yk))=Var(f(Xjk,Yk))Cov(μk,μk)=1nkVar(f(Xjk,Yk))

Q3: ใช่: หลังจากการปรับเปลี่ยนเหล่านี้คุณจะมีเพียงจำนวนเชิงเส้นของจำนวนคำในผลรวมสุดท้ายดังนั้นคำที่เป็นกำลังสองของตัวส่วนจะเป็นผู้ชนะ


คำตอบของ "ความแปรปรวนมาบรรจบกับ 0 ไหมถ้าฉันปล่อยให้ n ไปไม่มีที่สิ้นสุด" คือ "ใช่"
— eric_kernfeld
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.