相関する2つの正規変数の最大値の分布


回答:


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よるNadarajahとKotz、2008年、2つのガウスランダム変数の最大/最小の正確な分布のPDFあるように思われますバツ=最大(バツ1、バツ2)

f(バツ)=2⋅ϕ(バツ)⋅Φ(1−r1−r2バツ)、

ここで、はPDF、は標準正規分布のCDFです。φϕΦ

ここに画像の説明を入力してください


(相関関係なし)の場合、これはどのように見えますか?視覚化に問題があります。r=0
— ミッチ

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分布を視覚化する図を追加しました。スクイーズされたガウスがわずかに右に傾いているように見えます。
— ルーカス

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してみましょう用変量正規PDFなる(X 、Y )の標準的な周辺分布と相関を持ちますρ。最大のCDFは、定義により、fρ(バツ、Y)ρ

Pr(最大(バツ、Y)≤z)=Pr(バツ≤z、 Y≤z)=∫−∞z∫−∞zfρ(バツ、y)dydバツ。

2変量標準PDFは、対角線の周りで(反射を介して)対称です。したがって、増加にZ + Dのzは元の半無限の正方形に等価な確率の2つのストリップを追加:無限に厚い上部一つである(- ∞ 、Z ] × (Z 、Z + D Z ]その反射対応しながら、右側のストリップであり、(Z 、Z + D Z ] × (- ∞ 、Z ]。zz+dz(−∞、z]×(z、z+dz](z、z+dz]×(−∞、z]

図

右側のストリップの確率密度はの密度であるにZ倍で合計条件付き確率Yがストリップである、のPr (Y ≤ ZバツzY。Yの条件付き分布は常に正規であるため、この合計条件付き確率を見つけるには、平均と分散のみが必要です。条件付き平均 Yにおける Xは、回帰予測で ρ Xと条件付き分散は"原因不明"分散である VAR (Y )- VAR (ρ X )= 1 - ρ 2。Pr(Y≤z|バツ=z)YYバツρバツvar(Y)−var(ρバツ)=1−ρ2

YバツYΦ

Pr(Y≤y|バツ)=Φ(y−ρバツ1−ρ2)。

y=zバツ=zバツzϕ

ϕ(z)Φ(z−ρz1−ρ2)=ϕ(z)Φ(1−ρ1−ρ2z)。

これを倍増すると、等確率の上部ストリップが考慮され、最大のPDFが得られます。

ddzPr(最大(バツ、Y)≤z)=2ϕ(z)Φ(1−ρ1−ρ2z)。

要約

2ϕ(z)Φ(⋯)1−ρ1−ρ2zY=zバツ=z


これは、特定の相関行列を使用して3つ以上の標準正規変数に拡張できますか?
— A.ドンダ

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@ A.Dondaはい、ただし式はより複雑になります。新しい次元ごとに、もう一度統合する必要があります。
— whuber
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