La media e la varianza esistono sempre per le distribuzioni esponenziali della famiglia?


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Supponiamo che una variabile casuale scalare appartenga a una famiglia esponenziale di parametri vettoriali con pdfX

fX(x|θ)=h(x)exp(i=1sηi(θ)Ti(x)A(θ))

dove è il vettore dei parametri e è la statistica sufficiente congiunta.θ=(θ1,θ2,,θs)TT(x)=(T1(x),T2(x),,Ts(x))T

Si può mostrare che la media e la varianza per ogni esistono. Tuttavia, esistono sempre anche la media e la varianza per (cioè e )? In caso contrario, esiste un esempio di distribuzione esponenziale della famiglia di questa forma la cui media e variabile non esistono?Ti(x)XE(X)Var(X)

Grazie.

Risposte:


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Prendendo , , e dà fornito , producendos=1h(x)=1η1(θ)=θT1(x)=log(|x|+1)A(θ)=log(2/(1+θ))θ<1

fX(x|θ)=exp(θlog(|x|+1)log(21+θ))=1+θ2(1+|x|)θ.

figura

I grafici di sono mostrati per (rispettivamente in blu, rosso e oro).fX( |θ)θ=3/2,2,3

Chiaramente i momenti assoluti dei pesi o superiore non esistono, perché l'integrando , che è asintoticamente proporzionale a , produrrà un integrale convergente ai limiti se e solo se . In particolare, quando questa distribuzione non ha nemmeno una media (e certamente non una varianza).α=1θ|x|αfX(x|θ)|x|α+θ±α+θ<12θ<1,


Non capisco la condizione . Intendi ? Quando , non è definito e è negativo e non può essere un pdf Per favore fatemi sapere cosa mi sono perso. Grazie. θ<1θ>1θ<1A(θ)fX(x|θ)
Wei

Chiedo scusa, perché nel calcolo di stato omesso un segno meno . L'ho sostituito nelle formule. Intendo davvero . Aθ<1
whuber

Grazie per l'esempio Concordo sui momenti di. E i momenti di stessa? Ad esempio, quando nell'esempio sopra, esiste ? |x|x2<θ<1E(x)
Wei

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Poiché l'integrale di Lebesgue è definito in termini di parti positive e negative dell'integrando, i momenti di esistono se e solo se i momenti diesistere. x|x|
whuber

@Wei: esiste solo se . Senza questa restrizione, l'aspettativa non è definita in modo univoco per alcuni CDF. E{g(X)}E{|g(X)|}<
Dennis,
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