以来、
我々は知っている
したがって、各コンポーネントについて、
ここで、はの対角要素です。したがって、
β -β〜N(0、σ2(XTX)-1)K β β K-βK〜N(0、σ2SKk)Skkkth(XTX
β^= (XTバツ)− 1バツTY= (XTバツ)− 1バツT(Xβ+ ε )= β+ (XTバツ)− 1バツTε
β^- β〜N(0 、σ2(XTバツ)− 1)
kβ^β^k- βk〜N(0 、σ2Sk k)
Sk kk番目、Z 、K = β kの - β K(XTバツ)− 1zk= β^k- βkσ2Sk k−−−−−√〜N(0 、1 )。
標準法線ベクトルにおけるべき等二次形式の分布の定理の記述に注意してください(グリーンの定理B.8)。
場合及び対称と冪等であり、次いで、分布しているのランクである。A X T A X χ 2 ν ν AX 〜N(0 、I)AバツTA xχ2ννA
してみましょう表す回帰残差ベクトルをしてみましょう
残留メーカー行列である(つまり、) 。が対称でべき等であることを確認するのは簡単です。 M=IN-X(XTX)-1XT、M、Y= ε Mε^
M= 私n− X(XTバツ)− 1バツT、
My= ε^M
LET
ための推定である。
s2= ε^Tε^n − p
σ2
次に、線形代数を行う必要があります。次の3つの線形代数プロパティに注意してください。
- べき等行列のランクは、そのトレースです。
- Tr(A1+ A2)= Tr(A1)+ Tr(A2)
- Tr(A1A2)= Tr(A2A1)場合あるとある(このプロパティが動作する以下のために重要です)A1n1× n2A2n2× n1
そう
ランク(M)= Tr(M)= Tr(私はn− X(XTバツ)− 1バツT)= Tr(私はn)− Tr(X(XTバツ)− 1バツT))= Tr(私はn)− Tr((XTバツ)− 1バツTバツ))= Tr(私はn)− Tr(私はp)= n − p
次に
V= (n − p )s2σ2= ε^Tε^σ2= (εσ)TM(εσ)。
標準法線ベクトル(上記)に二次形式の分布の定理を適用すると、ます。V〜χ2n − p
は正規分布であると仮定したため、はから独立しており、は関数であるため、も独立しています。したがって、とは互いに独立しています。εβ^ε^s2ε^s2β^zkV
次に、
は、標準正規分布とカイ2乗分布の平方根の比です。同じ自由度(つまり)を持ち、これは分布の特性です。したがって、統計は、の自由度を持つ分布を持ちます。
tk= zkV/(n−p)−−−−−−−−√
n − pttktn − p
その後、代数的に操作してより身近な形にすることができます。
tk= β^k- βkσ2Sk k√(n − p )s2σ2/(n−p)−−−−−−−−−−−−√= β^k- βkSk k√s2−−√= β^k- βks2Sk k−−−−−√= β^k- βkse(β^k)