ความคาดหวังของการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันของตัวแปร


16

ฉันสับสนในการใช้ความคาดหวังในตัวส่วน

E(1/X)=?

สามารถเป็น1/E(X)?


โพสต์ที่เกี่ยวข้อง: stats.stackexchange.com/questions/305713/...
StubbornAtom

คำตอบ:


27

เป็น 1 / E (X) ได้ไหม?

ไม่โดยทั่วไปไม่สามารถ; ความไม่เท่าเทียมกันของเซ่นบอกเราว่าถ้าเป็นตัวแปรสุ่มและφเป็นหน้าที่นูนแล้วφ ( E [ X ] ) E [ φ ( X ) ] ถ้าXเป็นบวกอย่างเข้มงวดดังนั้น1 / Xจะนูนดังนั้นE [ 1 / X ] 1 / E [ X ]และสำหรับฟังก์ชันนูนอย่างเคร่งครัดความเสมอภาคจะเกิดขึ้นเมื่อXXφφ(E[X])E[φ(X)]X1/XE[1/X]1/E[X]Xมีศูนย์แปรปรวน ... ดังนั้นในกรณีที่เรามักจะสนใจทั้งสองมักจะไม่เท่ากัน

สมมติว่าเรากำลังจัดการกับตัวแปรบวกหากเป็นที่ชัดเจนกับคุณว่าและ1 / Xจะเกี่ยวข้องกับผกผัน ( Cov ( X , 1 / X ) 0 ) แล้วนี่จะหมายถึงE ( X 1 / X ) - E ( X ) E ( 1 / X ) 0ซึ่งหมายถึงE ( X ) E ( 1 / X ) X1/XCov(X,1/X)0E(X1/X)E(X)E(1/X)0ดังนั้น E ( 1 / X ) 1 / E ( X )E(X)E(1/X)1E(1/X)1/E(X)

ฉันสับสนในการใช้ความคาดหวังในตัวส่วน

ใช้กฎของนักสถิติที่ไม่รู้สึกตัว

E[g(X)]=g(x)fX(x)dx

(ในกรณีอย่างต่อเนื่อง)

ดังนั้นเมื่อ ,E[1g(X)=1XE[1X]=f(x)xdx

ในบางกรณีความคาดหวังสามารถประเมินได้โดยการตรวจสอบ (เช่นกับตัวแปรสุ่มแกมมา) หรือโดยการกระจายตัวของอินเวอร์สหรือโดยวิธีอื่น


14

อย่างที่ Glen_b บอกว่าอาจผิดเพราะส่วนกลับเป็นฟังก์ชันที่ไม่ใช่เชิงเส้น หากคุณต้องการประมาณE(1/X) บางทีคุณสามารถใช้การขยาย Taylor รอบE(X) :

E(1X)E(1E(X)1E(X)2(XE(X))+1E(X)3(XE(X))2)==1E(X)+1E(X)3Var(X)
ดังนั้นคุณแค่ต้องการค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของ X และถ้าการกระจายของXนั้นสมมาตรการประมาณนี้จะแม่นยำมาก

แก้ไข: ข้างต้นอาจจะค่อนข้างสำคัญดูความคิดเห็นจาก BioXX ด้านล่าง


|x||x|E(x)V(x)

2
|X|E(|X|)=E(X|X>0)p(X>0)+E(X|X<0)p(X<0)

1
@MatteoFasiolo คุณช่วยอธิบายได้ไหมว่าทำไมสัดส่วนการกระจายของ (หรือขาดมัน) มีผลต่อความแม่นยำของการประมาณเทย์เลอร์? คุณมีแหล่งข้อมูลที่คุณสามารถชี้ให้ฉันอธิบายได้ว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้น X
แอรอนเฮ็นดริคสัน

1
E{(XE(X))3}X

4
Xf(x)=1/x1/6f(ξ)(Xμ)3ξXμXnμ=Op(an)an0

8

E1XX>0MX(t)=EetX1/xx

0etxdt=1x

E(1X)=0x1f(x)dx=0(0etxdt)f(x)dx=0(0etxf(x)dx)dt=0MX(t)dt
Xex,x>0MX(t)=11t,t<10MX(t)dt=011+tdt=ln(1+t)|0=1EX=11=1

7

E(1/X)E[eλX]

0eλxdλ=1x
0E[eλX]dλ=E[1X].

2
ความคิดที่นี่ถูกต้อง แต่รายละเอียดไม่ถูกต้อง Pleasecheck
kjetil b halvorsen

1
tXtXtλ

1
คุณพูดถูกปัญหาน้อยกว่าที่ฉันคิด ยังคงคำตอบนี้จะดีกว่าถ้ามีรายละเอียดเพิ่มเติม พรุ่งนี้ฉันจะโหวตขึ้น (เมื่อฉันมีคะแนนโหวตใหม่)
kjetil b halvorsen

1

E(1/X)1/E(X) E(X)=0

ในตัวอย่างที่ จำกัด การใช้คำว่าค่าเฉลี่ยสำหรับความคาดหวังนั้นไม่ได้เป็นการกระทำที่ไม่เหมาะสมดังนั้นหากมีในมือข้างหนึ่ง

E(X)=1Ni=1NXi

และอีกอันหนึ่งมีอีกด้านหนึ่ง

E(1/X)=1Ni=1N1/Xi

N>1

E(1/X)=1Ni=1N1/XiNi=1NXi=1/E(X)

E(1/X)1/E(X)

0

E(1/X)=f(x)xdx1/xf(x)dx=1/E(X)

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