Neden varyansın örnekleme dağılımı ki-kare dağılımı?


22

İfade

Örnek varyans örnek dağılımı serbestlik derecesine sahip olan bir ki-kare dağılımı eşit olan , burada numune boyutu (ilgili rastgele değişken normal dağılım olduğu göz önüne alındığında) 'dir.nn−1n

Kaynak

Sezgilerim

Bana sezgisel olarak mantıklı geliyor 1) çünkü ki-kare testi kare ve 2'nin toplamına benziyor çünkü Ki-kare dağılımı sadece kare-normal dağılımın toplamıdır. Ama yine de, bunu iyi anlayamadım.

Soru

İfade doğru mu? Niye ya?


1
İlk ifade genel olarak yanlıştır (iki ayrı nedenden dolayı yanlış). Kaynağınız nedir (bağlantınız eksik) ve aslında ne söylüyor?
— Glen_b -Reinstate Monica,

Benim sorum aynı zamanda, erişimin korunduğu giriş istatistiği sınıfındaki bir soru-cevabına tepki olarak geliyor. "Sineklerde kanat uzunluğundaki varyansın örnekleme dağılımı nedir?" ve cevabı "Ki-kare dağılımı"
— dır

1
İlk yorumunuzdaki alıntılanan ifade genel olarak hala yanlıştır. Kaynağın sonundaki yorum doğrudur (gerekli varsayımlarla): " n büyüklüğü numuneleri varyans olan normal bir dağılımdan alındığında , örnekleme dağılımı , n-1 serbestlik derecesine sahip ki-kare dağılımına sahiptir.σ2(n−1)s2/σ2 "... İkinci yorumunuzdaki sorunun cevabı da yanlıştır. Sanırım, birisi kanat uzunluğunun normal olduğunu göstermediği sürece dağıttı. (Bunun doğru olduğunu iddia etmek için hangi temel olabilir?)
— Glen_b -Reinstate Monica

Öyleyse kanatların normal dağıldığını varsayalım, sonra örneklem dağılımının ki-kare dağılımı olur. Neden bu kadar? (n−1)s2/σ2
— Remi.b

Eğer karelerinin toplamı farkında mısınız N (0,1) rastgele değişkenler ile ki-kare olan IID df? Yoksa kanıtını aradığın kısım bu mu? kk
— Glen_b -Reinstate Monica

Yanıtlar:


27

[ bağımsız olarak aynı şekilde dağıtılmış rasgele değişkenler sonra olduğu gerçeğini kabul etmekten memnuniyet .], N ( 0 , 1 ) Σ k i = 1 , Z 2 ı ~ χ 2 kZi,i=1,2,…,kN(0,1)∑i=1kZi2∼χk2

Resmen, ihtiyacınız olan sonuç Cochran teoreminden gelir . (Başka yollarla gösterilebilse de)

Daha az resmi olarak, popülasyonun ne demek olduğunu bildiğimizden ve bununla ilgili varyansı tahmin ettiğimizi düşünün (örnek ortalamasından ziyade): , sonra ( ) olacak çarpı a rasgele değişkeni.s 2 0 /σ2=1s02=1n∑i=1n(Xi−μ)2 , Zi=(X-ı-μ)/σ1s02/σ2=1n∑i=1n(Xi−μσ)2=1n∑i=1nZi2Zi=(Xi−μ)/σ χ 2 n1nχn2

Örnek ortalamanın populasyon ortalaması yerine kullanılması ( ), sapmaların karelerinin toplamını daha küçük yapar, ancak (hangisi, Cochran teoremine bakın). Bu nedenle, şimdi .∑ n i = 1 ( Z ∗ i ) 2Zi∗=(Xi−X¯)/σ , n s 2 0 / σ 2 ~ χ 2 N ( n - 1 ) s 2 / σ 2 ~ χ 2 N - 1∑i=1n(Zi∗)2∼χn−12ns02/σ2∼χn2(n−1)s2/σ2∼χn−12


@Glen_b Bu konuda başka kanıtlar için referans verebilir misiniz? Bunu gerçekten bilmek istiyorum.
— Henry.L

Kanıttan sonra birkaç gerçeğin hangisisin?
— Glen_b -Reinstate Monica 17:15

@Glen_b Cochran-Madow Teoreminin yanı sıra, bu örnek sapmasının ve örnek ortalamasının ki-kare dağılımından istatistiksel olarak bağımsız olduğunu kanıtlayan tek teori: (1) Scheffe'in kanonik temeli (Scheffe, 1959) (2) Biriktirme yöntemleri (Veya ona eşdeğer olan mgfs). Daha fazla yöntem biliyorsanız, onları gerçekten tanımak istiyorum.
— Henry.L

Eklemek istediğim bir diğer yorum ise, ortalama örneklemenin kullanıldığı, ancak bazen sabit varyanstan bağımsız sabit bir güç istiyoruz, bu yöntemin yerine Stein'ın iki aşamalı metodu (1949) geliyor.
— Henry,

Bu cevabı anlamadığım şey, tüm bağımsız olmadığı, Cochran teoremini nasıl uygulayabiliriz? hepsinin bağımsız olması gerektiğini söylüyor. X ' i sX¯Xi′s
— user56834
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.