Eğer


9

İşte üniversitemizde bir kaç yıl önce çözmek için mücadele ettiğim bir sınava giren bir problem.

Eğer X1,X2 bağımsızlar β yoğunluklu rastgele değişkenler β(n1,n2) ve β(n1+12,n2) sırasıyla sonra göstermek X1X2 şu β(2n1,2n2).

Yoğunluğunu elde etmek için Jacobian yöntemini kullandım. Y=X1X2 Şöyleki:

fY(y)=4y2n1B(n1,n2)B(n1+12,n2)∫y11x2(1−x2)n2−1(1−y2x2)n2−1dx

Aslında bu noktada kayboldum. Şimdi, ana makalede, bir ipucu verildiğini buldum. İpucunu kullanmaya çalıştım ama istenen ifadeleri alamadım. İpucu şu şekilde kelimedir:

İpucu: Yoğunluğu için bir formül elde edin. Y=X1X2 verilen yoğunluklar açısından X1 ve X2 ve bir değişken değişikliği ile z=y2x.

Bu noktada, bu değişkeni dikkate alarak bu ipucunu kullanmaya çalışıyorum. Bu yüzden anladım,

fY(y)=4y2n1B(n1,n2)B(n1+12,n2)∫y2yz2y4(1−y4z2)n2−1(1−y2.z2y4)n2−1y2z2dz
bu basitleştirmeden sonra ortaya çıkıyor (yazma x için z)
fY(y)=4y2n1B(n1,n2)B(n1+12,n2)∫y2y1y2(1−y4x2)n2−1(1−x2y2)n2−1dx

Nasıl ilerleyeceğimi gerçekten bilmiyorum. İpucu hakkında doğru yorum yaptığımdan bile emin değilim. Her neyse, ipucunun geri kalanı burada:

Değişken değişimini kullanarak gözlemleyin. z=y2x, gerekli yoğunluk ortalaması alınarak iki şekilde ifade edilebilir

fY(y)=constant.y2n1−1∫y21(1−y2x)n2−1(1−x)n2−1(1+yx)1xdx
Şimdi entegrasyon aralığını (y2,y) ve (y,1) ve yaz (1−y2x)(1−x)=(1−y)2−(yx−x)2 ve devam et u=yx−x.

Dürüst olmak gerekirse, birinin bu ipuçlarını nasıl kullanabileceğini anlayamıyorum: Görünüşe göre hiçbir yere varamıyorum. Yardım takdir edilir. Şimdiden teşekkürler.


Daha önce bazı referansları derlediğim benzer bir sorun gördüm. Bkz. Arxiv.org/pdf/1304.6671v1.pdf mathoverflow.net/questions/32782/…
— Sid

@ Üzgünüm ama bu referanslarda veya benzer bir şeyde bu sorunu bulamadım. Mekanlara dikkat çeker misiniz? Teşekkürler!!
— Landon Carter

Jacobian yöntemini doğru uyguladığınızdan emin misiniz? Eğer yaparsam, anladım:
fY(y)=2y2n1−1B(n1,n2)B(n1+0.5,n2)∫y211x[(1−y2x)(1−x)]n1−1dx
Bence ikiye katlama formülüne de ihtiyacınız olacak Γ(z)Γ(z+0.5)=21−2zπΓ(2z), bkz. en.wikipedia.org/wiki/Gamma_function
— StijnDeVuyst

Görünüşe göre formüller aynı. Belki de değişken değişikliğini kullanmak zorundasınızz=xbenimkini elde etmek için formülünüzde. Jacobian'dan bahsediyorum.
— Landon Carter

Aynı olduklarını sanmıyorum. Formülümde bahsettiğiniz değişken değişikliğini yaparak, OP'nizin ilk integralinde sahip olduğunuzdan biraz daha basit bir şey elde ederim.
— StijnDeVuyst

Yanıtlar:


5

Bunu, moment üreten işlevleri kullanarak farklı bir şekilde kanıtlarım. Veya eşdeğer olarak,qbu an X1X2 eşittir qrastgele bir değişkenin anı B ile β(2n1,2n2)dağılımı. Bu herkes için böyleyseq=1,2,…, o zaman moment probleminin gücü ile egzersiz kanıtlanmıştır.

Son kısımda için, elde ettiğimiz http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_distribution#Other_moments oqbu an B dır-dir

E[Bq]=∏j=0q−12n1+j2n1+2n2+j=…=Γ(2n1+q)Γ(2n1+2n2)Γ(2n1)Γ(2n1+2n2+q)
Şimdi ilk bölüm için:
E[(X1X2)q]=∫∫(x1x2)qfX1(x1)fX2(x2)dx1dx2=∫xq/2fX1(x1)dx1⋅∫x2q/2fX2(x2)dx2=1B(n1,n2)∫x1n1+q/2−1(1−x1)n2−1dx1⋅1B(n1+12,n2)∫x2n1+q+12−1(1−x2)n2−1dx2=B(n1+q2,n2)B(n1+q+12,n2)B(n1,n2)B(n1+12,n2)
Now all that remains is to apply the definition B(α,β)=Γ(α)Γ(β)Γ(α+β) and then the doubling formula Γ(α)Γ(α+12)=21−2απΓ(2α). It then turns out that the first part and the second part are exactly the same.

2
I do not think you can say that equality of moments implies equality of distribution. There are examples where this may not hold.
— Landon Carter

2
StijnDeVuyst, sorry this is not an acceptable answer. I do have an example where the moments are equal but the distributions are not the same. The example is a bit complicated though. Regrettably I do not have the example with me now; it also came in one semester exam. But soon I will post the example in this thread if you are interested. Anyway I have worked the problem out myself. Thanks for your help.
— Landon Carter

3
@yedaynara and Stijn: A (the?) classical example is due to Heyde: Consider the pdfs fb(x)=f0(x)(1+bsin⁡(2πlog⁡x)) where f0 is the pdf of the standard lognormal and b∈[−1,1]. All members of this family of distributions have the same moments (of all orders). Note that the standard lognormal is a member of this family and its moments have a nice closed form.
— cardinal

4
There are, however, additional conditions (e.g., Carleman's) on the moments that will guarantee uniqueness of the distribution. This is known as the Hamburger moment problem.
— cardinal

2
Quote from web.williams.edu/Mathematics/sjmiller/public_html/book/papers/… "...It is elementary linear algebra to verify that a positive measure with finite support is uniquely determined by its moments..." That settles the Carleman condition for M-determinacy for the Beta distributions in the OP. @cardinal and yedaynara are both correct that I was too quick to assume this. But apparently the finite support is what saves the day.
— StijnDeVuyst
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.