Distribuzione di parti "non miscelate" in base all'ordine del mix


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Supponiamo che io abbia accoppiato osservazioni disegnate come Xi∼N(0,σx2),Yi∼N(0,σy2), per i=1,2,…,n . Lasciare Zi=Xi+Yi, e Indichiamo con Zij la j esima grande valore osservato di Z. Qual è la distribuzione (condizionale) di ? (o equivalentemente, quello di Y i j )XijYij

Questo è, qual è la distribuzione di subordinata Z i è il j esimo più grande di n valori osservati di Z ?XiZijnZ

Immagino che come , la distribuzione diXijconverge al solo distribuzione incondizionata diX, mentre, comeP→∞, la distribuzione diXijconverge alla distribuzione incondizionatajesima statistica d'ordine diX. Nel mezzo, però, non sono sicuro.ρ=σxσy→0XijXρ→∞XiojjX


Ho rimosso il tag "miscela" perché questa è una domanda su una somma (o, equivalentemente, su variabili normali correlate), non su una loro combinazione.
— whuber

è anche considerato indipendente da Y i , sì? XioYio
— cardinale

@cardinale: sì, sono indipendenti.
— shabbychef,

Una domanda recente e correlata che è emersa su math.SE: math.stackexchange.com/questions/38873/…
— cardinale

La soluzione pubblicata su math.SE è concettualmente identica alla soluzione che fornisco di seguito, ma formulata utilizzando una terminologia leggermente diversa.
— NRH

Risposte:


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Osservare che la variabile casuale è solo una funzione di Z = ( Z 1 , ... , Z n ) . Per un n -vettore, z , scriviamo i j ( z ) per l'indice della jª coordinata più grande. Sia anche P z ( A ) = P ( X 1 ∈ A ∣ Z 1 = z ) denota la distribuzione condizionale di X 1iojZ=(Z1,...,Zn)nzioj(z)jPz(UN)=P(X1∈UN|Z1=z)X1dato .Z1

Se rompiamo le probabilità in funzione del valore di e disgregarsi WRT Z otteniamoiojZ

P(Xij∈A)=∑kP(Xk∈A,ij=k)=∑k∫(ij(z)=k)P(Xk∈A∣Z=z)P(Z∈dz)=ΣK∫(ioj(z)=K)P(XK∈UN|ZK=zK)P(Z∈dz)=ΣK∫(ioj(z)=K)PzK(UN)P(Z∈dz)=∫Pz(UN)P(Zioj∈dz)

Questo argomento è abbastanza generale e si basa solo sui presupposti iid dichiarati, e potrebbe essere una qualsiasi funzione data di ( X k , Y k )ZK(XK,YK) .

Sotto le ipotesi delle distribuzioni normali (prendendo ) e Z k essendo la somma, la distribuzione condizionale di X 1 data Z 1 = z è N ( σ 2 xσy=1ZKX1Z1=z e @probabilityislogic mostra come calcolare la distribuzione diZij, quindi abbiamo espressioni esplicite per entrambe le distribuzioni che entrano nell'ultimo integrale sopra. Se l'integrale può essere calcolato analiticamente è un'altra domanda. Potresti essere in grado di farlo, ma dalla parte superiore della mia testa non posso dire se è possibile. Per l'analisi asintotica quandoσx→0oσx→∞potrebbe non essere necessario.

N(σX21+σX2z,σX2(1-σX21+σX2))
ZiojσX→0σX→∞

L'intuizione alla base del calcolo di cui sopra è che si tratta di un argomento di indipendenza condizionale. Dato le variabili X k e i j sono indipendenti.ZK=zXKioj


1

La distribuzione di non è difficile ed è data dalla distribuzione composta Beta-F:Zioj

pZioj(z)dz=n!(j-1)!(n-j)!1σzϕ(zσz)[Φ(zσz)]j−1[1−Φ(zσz)]n−jdz

Dove è un PDF normale standard e Φ ( x ) è un CDF normale standard eϕ(x)Φ(x) .σz2=σy2+σx2

Ora se ti viene dato che , allora XYij=y è una funzione da 1 a 1 diZ i j , ovveroX i j =Z i j -y. Quindi penso che questa dovrebbe essere una semplice applicazione della regola jacobiana.XijZijXij=Zij−y

pXij|Yij(x|y)=n!(j−1)!(n−j)!1σzϕ(x+yσz)[Φ(x+yσz)]j−1[1−Φ(x+yσz)]n−jdx

Sembra troppo facile, ma penso che sia corretto. Felice di essere mostrato sbagliato.


Hai frainteso la domanda. Sto cercando la distribuzione di in funzione di j , n , σ x , σ y . In realtà non osservo X i e Y i e non posso condizionarli. Si può supporre, wlog che σ x = 1 , e quindi considerare solo i parametri jXiojj,n,σX,σyXioYioσX=1 . j,n,σy
— shabbychef,

ok - in modo sostanzialmente è necessario avere rimosso da questa equazione? (integrato)y
— Probislogic

sì; e non è indipendente da Z ...
— shabbychef,
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