Файл: Мания, Г. М. Статистическое оценивание распределения вероятностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
|
«1 (*; |
в0) = |
|
дп |
|
= |
хп (х |0,1) ,, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/0 О. |
|
|
|
|
|
|
аи (х » ®о) — |
д2п |
|
= (л:2 — 1)п(х |О,Л) ;• |
|||||||
|
1 W |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
й2 (х |
; 0О) — |
|
дп |
|
|
п (х \О, 1) |
|
|||
|
|
д t2 |
1и0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
а22 (х ; |
0О) — |
'' д2п |
/ е 0 |
xv — 6 х 2 + |
3 |
п (х |0,1) |
||||
|
|
|
|
|
dt\ |
4 |
|
|
|
||
|
Применим теперь формулу (5.2.2) |
|
|
|
|||||||
Е п (х |0, |
1) = п (х |0, |
1) + |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
х 2 — |
1 |
|
1 |
|
2 1 |
|
+ |
Л(*|0, |
1 |
) у |
------------ |
+ ± ( х * - 6 х 2 + |
3 ) ± |
+ 0 - Т » |
||||
|
|
|
|
|
п |
|
|
4 |
|
п |
|
= |
п(х I О, |
1) |
| 1 |
+ |
- - L - |
(х* - 4 л:2 + 1)) + |
о |
1 |
12’ |
||
Д ля дисперсии из (5.2.3) |
следует |
|
|
|
D п (х |0, 1) = п2 |
(х2 - |
(х |О, 1) |
|
1 |
1) (л:4 + l) + 0 ‘ ( _ L r| |
- /г (л: |О, |
2п
Спомощью формул приведения
чается
Т е о р е м а 6.1.
1)*’ 2.
+ ® К г =
(6Л.З) и (6; 1.4) полу-
Е п (х\а, с) =
= п(х\а,с)\ 1 + |
1 (х — a f |
(х — а)2’ |
+ 0 |
1 ' |
|
п |
; |
4 V-------- - 4 - 1 . |
(6.1.5)- |
||
4 |
|
е |
|
|
|
D п (х[а, с) = |
|
|
|
|
|
2 ^ « 2 ( * К К |
(х - аУ |
|
О |
|
(6. 1. 6)/ |
|
|
|
174
Заметим, что, как отмечалось в § 5 гл. V, константы,, участвующие в О, зависят от х.
Приступим к изучению предельного распределения с. к. ш
п(х \а, с)
Ф ( а , с ) |
= п \ [ п ( х |а, с) — |
п { х \а,, с) ]2d x . |
(6.1.7)< |
Из (6.1.1) |
и (6.1.2) ясно, что |
|
|
|
00 |
|
|
Ф (а , с) |
(х—а |
0О. Ч —п х—а о, г |
2 |
d x = |
|||
|
к 7 Т |
|
|
|
1 |
|
(6 . 1.8) |
|
Ф («0т Со) ■ |
|
В силу (6.1.8) мы вправе свести задачу к случаю' стан дартной нормальной плотности. Вычисление интеграла (6.1.7) &
этом случае приводит к формуле
п (1 + |
У V0 , Г |
2 |
|
2( 1+с 0) |
J |
Ф ( 0 О. с0) = |
V |
1 г |
С„ еХР |
||
V * \ |
|||||
|
|
|
|
(6.1.9> |
|
Используя (6.1.8) |
и соотношения а0 = |
•а —а- |
,. с0 = |
,. |
|
|
|
|
у С |
|
|
из (6.1.9) можно вычислить и Ф ( а , е) .
Так как а0 имеет распределение N ^0, — j , то У п ай,
подчиняется стандартному нормальному распределению. Что ка
сается |
случайной |
величины |
Y п (с 0 — |
1), |
то из свойств рас |
|
пределения х 2 следует, что ее |
распределение сходится к |
|||||
N(0,2). |
Стметим |
еще раз,, |
что |
а0 и |
с0 |
независимы. |
Обозначим |
|
|
|
|
|
w(uu ы2) =
2(1 +
175.
'Тогда
Ф ( а 0, си) = п х '( а0, с0) . |
, |
В точке 0О= (Q, 1) функция w(ulf м2) обращается в нуль вместе с её частными производными первого порядка. Частные производные w второго порядка непрерывны в окрестности 0О, принимая в 0О следующие значения:
|
/ д2 w \ |
1 |
1 |
|
|
|
|
\ ди\ )в0 |
|
2V л |
|
|
|
|
/ д2 w \ |
_ |
3 |
|
|
1 |
. |
|
|
16 K |
V |
|
|
|
( - £ ± Л |
|
= о " Г |
|
|
|
Применяя теперь утверждение б) теоремы 5,4, мы придем |
||||||
ж заключению, |
что распределение |
Ф (а^, |
с^) = |
nw (а , с ) с х о |
||
дится к распределению квадратичной формы |
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
4]/"п |
|
|
|
|
|
■от независимых |
случайных величин |
£ и |
-ц , |
распределенных |
N (0, 1) и соответственно N (0, 2). Случайная величина т/= —^ ■
имеет распределение /V (0, 1). В терминах ; и ■/]
lim Р {Ф( а0 , с0) < « } _ р f |
1 |
f ■ з у]2 |
< и |
|
1Х-*оо |
I |
|
|
|
Обозначим |
|
|
|
|
<“ > " р { т у т ( “ + Т ” *) •= “ } ■ |
|
|||
Имеем |
|
|
|
|
Fi ( « ) = |
Т т Г jj ехр { “ |
|
d xd y ' |
(6Л Л 0) |
•4jc2 |
3 < 16 V ~ u |
|
|
|
Перейдем к полярным координатам
*
х = г sin « ,
у — тcos y .
176
Тогда (6Л.Ю ) примет вид
2тс
8 У к и
3 + sin2 ср
0
п/2
|
|
2 |
|
|
|
8 У tz и \ |
|
(6 . 1. 11) |
|
|
|
|
|
|
\ |
3 |
sin2 ср / |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
т / j |
|
|
||
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, мы получили, что [27, 28, 30] |
|
|||||||
|
lim |
Р { Ф |
, c j |
< |
и } = |
(и) . |
|
(6. 1.12) |
|
|
Из (6.1.8) и (6.1.12) следует |
|
|
|
|||||
|
Т е о р е м а |
6.2. |
Предельное распределение |
с, к. п. пара |
|||||
метрической |
оценки |
плотности |
п(х\ а, с) задается |
соотно |
|||||
шением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
Р { Y |
п Ф ( а , |
с) < и } = Fx (и), |
|
|
|||
|
п— <*> |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
F^u) |
определяется из (6.1.11). |
|
|
|||||
|
Перейдем к изучению с. к. |
р. Пусть Х (Ъ>, а = 1, |
щ , i = |
||||||
= |
1, s — независимые |
выборки из генеральной совокупности X . |
|||||||
|
По каждой выборке |
построим опенки |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
щ |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[п - |
1 |
|
|
|
|
параметров |
а и с и соответствующую параметрическую оценку |
||||||||
|
|
И(1) (х |а, с) = |
п (х 1 |
) |
|
|
|||
|
*) Функция |
Fi(u) |
табулирована. См. таблицу 4 |
в приложении. |
|||||
12. Г. М. |
Мания |
|
|
|
|
177 |
плотности п (х |а, с ) . С. к. р. полученных оценок имеет вид
|
|
7™ |
|
|
7 s)) = |
|
|
|
||
|
S |
|
00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
П( J |
[п(х |а(1), c(i>) |
— п (х) ]2 dх = |
|
|||||
|
£= I |
-- 00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
( |
i |
щ |
|
|
|
|
|
|
V |
|
1 2 и (сФ)1/2 |
|
|
|
||||
_ |
V T - у |
|
|
n i Uj |
|
К - Д / ) 2 |
11 |
|||
|
П |
JmJ |
(7<5; + |
^Г/))1/2 |
2 ( с(') + cfft) |
J J ’ |
||||
где |
|
i'./= 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п = |
|
|
|
|
|
|
« г n(‘>(х |а, с ) . |
|
|
|
Из теорем 5.8 и 6.2 следует |
|
|
|
||||||
|
Т е о р е м а |
6.3 |
[44]. |
Предельное распределение |
G<p(и) |
|||||
с. к. р. s параметрических |
оценок |
плотности |
п(х \а, с) |
зада- |
||||||
ется соотношением |
|
|
|
|
|
|
||||
G<? (и) = Иш |
V { V |
г'Ф (с(1), |
с*1» |
.., .^ s>, > > ) < |
и) = Л *-1»* (и) , |
|||||
|
ГШП П / -- |
|
|
|
|
|
(6.1..13) |
|||
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
Рг(и) определяется’ из (6.1.11).. |
|
|
|||||||
|
В частностиг [35] |
|
|
ОО |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G(*>(u) |
= |
Иш |
|
Р ( — lHJ -. |
Г [л(х| Л 1* ,^ 1» ) - |
|
|||
|
|
|
« 1, n2-*co [ п-у + п2 J |
|
|
|||||
|
— п (х ); а^У, |
е<2> ) ]2 dx < |
и | |
— Fx (и) .. |
|
|
Очевидно, что в (6.1.13) замена с ее состоятельной оцен кой не может повлиять на предельное распределение. В качест ве такой оценки можно брать любую из оценок с(<> , или,, например, их линейную комбинацию
1 7 8