Varianza della media campionaria del campione bootstrap


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Sia osservazioni distinte (nessun legame). Lascia che denoti un campione bootstrap (un campione dal CDF empirico) e che . Trova e .X1,...,XnX1∗,...,Xn∗X¯n∗=1n∑i=1nXi∗E(X¯n∗)Var(X¯n∗)

Quello che ho finora è che è ciascuno con probabilità quindi ed che dà Xi∗X1,...,Xn1n

E(Xi∗)=1nE(X1)+...+1nE(Xn)=nμn=μ
E(Xi∗2)=1nE(X12)+...+1nE(Xn2)=n(μ2+σ2)n=μ2+σ2,
Var(Xi∗)=E(Xi∗2)−(E(Xi∗))2=μ2+σ2−μ2=σ2.

Quindi, e poiché ' sono indipendenti. Questo dà

E(X¯n∗)=E(1n∑i=1nXi∗)=1n∑i=1nE(Xi∗)=nμn=μ
Var(X¯n∗)=Var(1n∑i=1nXi∗)=1n2∑i=1nVar(Xi∗)
Xi∗Var(X¯n∗)=nσ2n2=σ2n

Tuttavia, non ottengo la stessa risposta quando mi condiziono su e utilizzo la formula per la varianza condizionale: X1,…,Xn

Var(X¯n∗)=E(Var(X¯n∗|X1,...,Xn))+Var(E(X¯n∗|X1,…,Xn)).

E(X¯n∗|X1,…,Xn)=X¯n e quindi inserendoli nella formula sopra si ottiene (dopo qualche algebra) \ mathrm {Var} (\ bar {X} _ {n} ^ {*}) = \ frac { (2n-1) \ sigma ^ {2}} {n ^ {2}} .Var(X¯n∗|X1,…,Xn)=1n2(∑Xi2−nX¯n2)Var(X¯n∗)=(2n−1)σ2n2

Sto facendo qualcosa di sbagliato qui? La mia sensazione è che non sto usando correttamente la formula della varianza condizionale ma non ne sono sicuro. Qualsiasi aiuto sarebbe apprezzato.


Forse la tua V (E (X | X1..Xn)) non è stata calcolata correttamente. La risposta dovrebbe essere la stessa.

Probabilmente hai ragione, ma questa risposta non sembra terribilmente istruttiva. Forse potresti indicare quale parte non è corretta?
— whuber

Risposte:


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La risposta corretta è . La soluzione è # 4 quin−1n2S2


4

Questa potrebbe essere una risposta tardiva, ma ciò che è sbagliato nel tuo calcolo è il seguente: hai presupposto che il tuo esempio bootstrap sia incondizionato . Questo è falso: condizionato al tuo campione, il campione bootstrap è effettivamente iid, ma incondizionatamente perdi l'indipendenza (ma hai ancora variabili casuali distribuite in modo identico). Questo è essenzialmente l'esercizio 13 di Larry Wasserman Tutte le statistiche non parametriche .

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