Jak obliczyć dla statystyk zamówień o rozkładzie jednolitym?


9

Próbuję rozwiązać problem z moją tezą i nie widzę, jak to zrobić. Mam 4 obserwacje losowo wzięte z jednolitego rozkładu. Chcę obliczyć prawdopodobieństwo, że . jest statystyką i-tego rzędu (biorę statystykę porządku, aby moje obserwacje były uszeregowane od najmniejszej do największej). Rozwiązałem to dla prostszej sprawy, ale tutaj zagubiłem się, jak to zrobić.(0,1)3X(1)≥X(2)+X(3)X(i)

Wszelka pomoc byłaby mile widziana.

Odpowiedzi:


12

Zapisz statystyki zamówienia jako , . Zacznij od zauważenia, że implikuje(x1,x2,x3,x4)0≤x1≤x2≤x3≤x4≤1x1≤x2

Pr[3x1≥x2+x3]=1−Pr[3x1<x2+x3]=1−Pr[x1≤min(x2,x2+x33)].

To ostatnie zdarzenie dzieli się na dwa rozłączne zdarzenia w zależności od tego, które z i jest większe:x2(x2+x3)/2

Pr[x1≤min(x2,x2+x33)]=Pr[x2≤x32,x1≤x2]+Pr[x32≤x2≤x3,x1≤x2+x33].

Ponieważ rozkład połączeń jest jednolity na zbiorze , o gęstości ,0≤x1≤x2≤x3≤x4≤14!dx4dx3dx2dx1

Pr[x2≤x32,x1≤x2]=4!∫01dx4∫0x4dx3∫0x3/2dx2∫0x2dx1=14

i

Pr[x32≤x2≤x3,x1≤x2+x33]=4!∫01dx4∫0x4dx3∫x3/2x3dx2∫0(x2+x3)/2dx1=712.

(Każda całka jest łatwa do wykonania jako iterowana całka; uwzględniane są tylko całki wielomianowe).

Pożądane prawdopodobieństwo wynosi zatem = .1−(1/4+7/12)1/6

Edytować

Sprytniejsze rozwiązanie (które upraszcza pracę) wynika z rozpoznania, że ​​gdy ma iid rozkłady wykładnicze, , a następnie (pisząc ) , skalowane sumy częścioweyj1≤j≤n+1y1+y2+⋯+yn+1=Y 

xi=∑j=1iyj/Y,

1≤i≤n , są dystrybuowane jak statystyki jednolitego zamówienia. Ponieważ jest prawie na pewno dodatnia, łatwo wynika z tego, że dla dowolnego ,Y n≥3

Pr[3x1≥x2+x3]=Pr[3y1Y≥y1+y2Y+y1+y2+y3Y]=Pr[3y1≥(y1+y2)+(y1+y2+y3)]=Pr[y1≥2y2+y3]=∫0∞exp⁡(−y3)∫0∞exp⁡(−y2)∫2y2+y3∞exp⁡(−y1)dy1dy2dy3=∫0∞exp⁡(−y3)∫0∞exp⁡(−y2)[exp⁡(−2y2−y3)]dy2dy3=∫0∞exp⁡(−2y3)dy3∫0∞exp⁡(−3y2)dy2=1213=16.

Bardzo dziękuję za pomoc! Z powodu tego problemu byłem zablokowany w swoich badaniach, więc jeszcze raz dziękuję!
— sev

2
+1 Szczególnie docenia się punkt widzenia dodany w ostatniej edycji
— Dilip Sarwate,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.