Bagaimana saya bisa menghitung ?


8

Misalkan adalah sampel acak dari fungsi distribusi kontinu . Biarkan independen dari . Bagaimana saya bisa menghitung ?Y1,…,Yn+1FX∼Uniform{1,…,n}YiE[∑i=1XI{Yi≤Yn+1}]


1
Ini terlihat seperti harapan bersyarat dari variabel acak , mengingat bahwa . Apa yang ? Atau, apakah Anda mencoba menulis fungsi indikator? Seperti ? IYi≤Yn+1II{Yi≤Yn+1}
— GoF_Logistic

1
Jika adalah fungsi indikator gunakan saja linearitas harapan. I
— Łukasz Grad

2
Apa arti bilah vertikal itu di " "? Ini bukan notasi konvensional untuk fungsi indikator, yang menimbulkan keraguan tentang pertanyaan ini. I∣Yi≤Yn+1∣
— whuber

Mungkin OP hanya dimaksudkan untuk menggunakan bilah vertikal pertama. Itu bisa berarti dimaksudkan untuk pengondisian.
— Michael R. Chernick

1
@ Zen Saya yakin Anda mungkin salah paham: suntingan seseorang (Anda?) Telah memperbaiki masalah notasi, bukan menciptakannya! Dengan rollback, notasi aneh telah kembali.
— Whuber

Jawaban:


5

Berikut adalah jawaban alternatif untuk @Lucas 'menggunakan hukum harapan yang diulang:

E[∑saya=1X1(Ysaya≤Yn+1)]=E[E[∑saya=1X1(Ysaya≤Yn+1)|X]]=E[∑saya=1XE[1(Ysaya≤Yn+1)|X]]=E[∑saya=1XE[1(Ysaya≤Yn+1)]]=E[∑saya=1XE[E[1(Ysaya≤Yn+1)|Yn+1]]]=E[∑saya=1XE[F(Yn+1)]]=E[X]E[F(Yn+1)]=n+12E[F(Yn+1)]

Langkah ketiga mengikuti dari independensi dan dari ; langkah keempat sekali lagi merupakan penerapan hukum harapan yang diulang; langkah terakhir hanyalah penerapan formula untuk ekspektasi variabel acak seragam diskrit.YsayaYn+1X

Dengan membalikkan urutan integrasi, kami memperoleh harapan yang tersisa:

E[F(Yn+1)]=∫-∞∞F(y)dF(y)=∫-∞∞∫-∞ydF(x)dF(y)=∫-∞∞∫x∞dF(y)dF(x)=∫-∞∞(1-F(x))dF(x)=1-E[F(Yn+1)]

yang menyiratkan . Karenanya:E[F(Yn+1)]=12

E[∑saya=1X1(Ysaya≤Yn+1)]=n+14

5

Dengan simetri distribusi, , untuk setiap . Karena adalah kontinu, kita memiliki Karena itu, . Sekarang, kita memiliki Pr{Ysaya≤Yn+1}=Pr{Yn+1≤Ysaya}saya=1,...,nF

Pr{Ysaya≤Yn+1}=1-Pr{Yn+1<Ysaya}=1-Pr{Yn+1≤Ysaya}.
E[saya{Ysaya≤Yn+1}]=Pr{Ysaya≤Yn+1}=1/2
E[∑saya=1Xsaya{Ysaya≤Yn+1}|X=x]=E[∑saya=1xsaya{Ysaya≤Yn+1}|X=x]=∑saya=1xE[saya{Ysaya≤Yn+1}|X=x]
=∑saya=1xE[saya{Ysaya≤Yn+1}]=x2,
di mana kami menggunakan linearitas harapan bersyarat dan independensi dan . Karenanya, XYsaya
E[∑saya=1Xsaya{Ysaya≤Yn+1}]=E[E[∑saya=1Xsaya{Ysaya≤Yn+1}|X]]=E[X2]=n+14.

3

Kami memiliki

E[∑saya=1Xsaya[Ysaya≤Yn+1]]=E[∑saya=1nsaya[saya≤X]saya[Ysaya≤Yn+1]]=∑saya=1nE[saya[saya≤X]saya[Ysaya≤Yn+1]]=∑saya=1nE[saya[saya≤X]]⋅E[saya[Ysaya≤Yn+1]]=∑saya=1nsayan⋅E[saya[Ysaya≤Yn+1]]=∑saya=1nsayan⋅E[F(Yn+1)]]=∑saya=1nsayan⋅12=n+14

Langkah kedua mengikuti dari linearitas harapan, langkah ketiga dari independensi dan , dan langkah kelima dari fakta bahwa Untuk membuktikan langkah keenam, Anda dapat menggunakan integrasi parsial . Untuk langkah terakhir, Anda menggunakan rumus untuk jumlah sebagian .XY1,...,Yn+1

F(y)=P(Y≤y)=E[saya[Y≤y]].

1
Dari mana asal Anda ? Selama , itu akan selalu benar maka Anda dapat memperbaiki hasil akhir pada nilai yang Anda inginkan. NN>n-1
— Daneel Olivaw

3
Jika Anda maksud: Saya setuju dengan jawabannya. N=n
— Daneel Olivaw
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.