ผลรวมของตัวแปรไม่ต่อเนื่องและตัวแปรสุ่มต่อเนื่องต่อเนื่องหรือผสมกันหรือไม่?


12

ถ้าเป็นต่อเนื่องและเป็นตัวแปรสุ่มต่อเนื่องแล้วสิ่งที่เราสามารถพูดเกี่ยวกับการกระจายของ ? มันต่อเนื่องหรือผสมกันY X + YXYX+Y

แล้วผลิตภัณฑ์ล่ะ?XY

คำตอบ:


13

สมมติว่าถือว่าค่าที่มีการกระจายที่ไม่ต่อเนื่องที่เป็นชุดนับและถือว่าค่าในที่มีความหนาแน่นและ CDF F_Yk K ( p k ) k K K Y R f Y F YXkK(pk)kKKYRfYFY

ให้Y เรามี ซึ่งสามารถแยกความแตกต่างเพื่อให้ได้ฟังก์ชันความหนาแน่นสำหรับกำหนดโดย P ( Z z ) = P ( X + Y z ) = k K P ( Y z - X X = k ) P ( X = k ) = k K F Y ( z - k ) p k , Z f ZZ=X+Y

P(Zz)=P(X+Yz)=kKP(YzXX=k)P(X=k)=kKFY(zk)pk,
Z
fZ(z)=kKfY(zk)pk.

ตอนนี้ให้และถือว่า0 จากนั้น ซึ่งสามารถแยกความแตกต่างเพื่อรับฟังก์ชั่นความหนาแน่นอีกครั้งR=XYp0=0

P(Rr)=P(XYr)=kKP(Yr/X)P(X=k)=kKFY(r/k)pk,

อย่างไรก็ตามถ้าดังนั้นซึ่งแสดงให้เห็นว่าในกรณีนี้มีอะตอมที่ 0p0>0P(XY=0)P(X=0)=p0>0XY


2

ปล่อยให้เป็นตัวแปรสุ่มโดยสิ้นเชิงที่มีฟังก์ชั่นความน่าจะเป็นจำนวนมากโดยที่เป็นชุดแยก (อาจจะนับไม่ถ้วน) ตัวแปรสุ่มสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นตัวแปรสุ่มต่อเนื่องที่มีฟังก์ชั่นความหนาแน่นของความน่าจะเป็นดังต่อไปนี้XpX:X[0,1]XX

fX(x)=xkXpX(xk)δ(xxk)

โดยที่คือฟังก์ชัน Dirac deltaδ

ถ้าเป็นตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่องดังนั้นเป็นตัวแปรสุ่มแบบไฮบริด เมื่อเรารู้ว่าฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของและเราสามารถคำนวณฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของได้ สมมติว่าและเป็นอิสระฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของได้มาจากการบิดของฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นและYZ:=X+YXYZXYZfXfY

fZ(z)=xkXpX(xk)fY(zxk)

ทำไมต้องลงคะแนน?
Rodrigo de Azevedo

1
ใช่ฉันยังอยากรู้เกี่ยวกับ downvote
Yair Daon

2
@ ใช่ฉันไม่ได้ลงคะแนน แต่ดูเหมือนคำตอบที่ทำให้เข้าใจผิดและไม่สมบูรณ์ เพียงเขียนการแจกแจงในรูปของเดลต้า Dirac ไม่ได้ทำให้มันต่อเนื่อง! คำตอบนี้ถูก จำกัด ด้วย (a) มันไม่พิจารณาการแจกแจงแบบไม่ต่อเนื่องทั่วไปซึ่งอาจมีจำนวนอนันต์ที่นับได้ของอะตอมและ (b) โดยปริยายถือว่าและเป็นอิสระ XY
whuber

@whuber ฉันเห็นด้วยกับ (b) อย่างไรก็ตามได้มีการกล่าวว่า RV ที่แยก "สามารถนึกได้ว่า ... " ดังนั้นฉันคิดว่ามันเพิ่มมุมมองที่น่าสนใจ
Yair Daon

2
นี่คือเหตุผลที่ฉันเขียนว่าคำตอบของคุณทำให้เข้าใจผิด เนื่องจากคำถามเกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างการแยกแบบไม่ต่อเนื่องและการแยกแบบต่อเนื่อง - และความแตกต่างนั้นเป็นเรื่องของคำจำกัดความทางคณิตศาสตร์ไม่ใช่ "การลิ้มรส" - ความพยายามของคุณในการทำให้สับสนทั้งสองนั้นน่าจะมีประโยชน์น้อยกว่า
whuber

2

คำตอบนี้ถือว่าและเป็นอิสระ นี่คือทางออกที่ไม่จำเป็นต้องมีข้อสันนิษฐานนั้นXY

แก้ไข:ฉันสมมติว่า "ต่อเนื่อง" หมายถึง "มี pdf" หากต่อเนื่องมีวัตถุประสงค์เพื่อหมายถึง atomless แทนการพิสูจน์จะคล้ายกัน เพียงแค่แทนที่ "Lebesgue null set" ด้วย "singleton set" ในสิ่งต่อไปนี้


ให้การสนับสนุนของเป็นชุดนับ\} ฉันจะใช้X{x1,x2,x3}

บทแทรก:ตัวแปรสุ่มนั้นต่อเนื่องหากสำหรับชุด Borel ที่วัดได้ทั้งหมดด้วย Lebesgue เป็นศูนย์ZP(ZE)=0E

พิสูจน์:ใช้ทฤษฎีบทเกอ-เรดอน Nikodym

เพื่อพิสูจน์ว่าเป็นแบบต่อเนื่องให้ตั้งค่าโมฆะและสังเกตว่า แต่ถ้าหากE-x_k ชุดที่เลื่อนยังคงเป็น Lebesgue null เนื่องจากเป็นแบบต่อเนื่องนี่หมายความว่าดังนั้นผลรวมข้างต้นจึงเป็นศูนย์การพิสูจน์เป็นแบบต่อเนื่องX+YE

P(X+YE)=kP({Y+xkE}{X=xk})kP(Y+xkE)
Y+xkEYExkExkYP(Y+xkE)=0X+Y

สำหรับคำถามของผลิตภัณฑ์ตรรกะเดียวกันกับตราบเท่าที่ 0 ถ้าแล้วคือไม่ต่อเนื่องกับ 1 มิฉะนั้นเป็นส่วนผสมที่ไม่น่าสนใจP(X=0)=0P(X=0)=1XYP(XY=0)=1XY

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