まだ同じファミリーのメンバーである2つのランダムな非法線の線形結合


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2つのランダムな正規変数の線形結合もランダムな正規変数であることはよく知られています。この特性を共有する一般的な非正規分布ファミリ(たとえば、ワイブル)はありますか?多くの反例があるようです。たとえば、ユニフォームの線形結合は通常は均一ではありません。特に、次の両方が当てはまる非正規分布ファミリはありますか?

  1. そのファミリーからの2つの確率変数の線形結合は、そのファミリーのある分布と同等です。
  2. 結果のパラメーターは、元のパラメーターと線形結合の定数の関数として識別できます。

この線形結合に特に興味があります。

Y=X1w+X2(1w2)

ここで、とはパラメーターと持ついくつかの非正規ファミリーからサンプリングされ、はパラメーター持つ同じ非正規ファミリーかられます。X1X2θ1θ2YθY=f(θ1,θ2,w)

ここでは、簡単にするために1つのパラメーターを持つ配布ファミリーについて説明しますが、複数のパラメーターを持つ配布ファミリーに開放的です。

また、とに十分なパラメータ空間があり、シミュレーションの目的で使用できる例を探しています。非常に特定のおよびで機能する例のみを見つけることができる場合、それはあまり役に立ちません。θ1θ2θ1θ2


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ありがとう。私は一般的な非通常の家族(例えば、ワイブル)を本当に探しています。また、結果として得られるパラメーターが、さまざまな元のパラメーターの元のパラメーターの関数であることを明確にしていきます。つまり、シミュレーションの目的で使用できるパラメータ空間が十分にあるはずです。
Anthony、

4
独立確率変数の任意の線形結合について話していると仮定すると、(レビ)安定分布があります。このような分布のクラス全体は、特定の形をとるそれらの特性関数によって完全に特徴付けられます。既知の閉じた形の表現を持つ密度を持つのは、ほんの一部の人だけです。
枢機卿、

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@cardinalによって言及されたアルファ安定は答えです、そして私が正しく理解している場合、パラメーターが位置とスケールである必要がある場合の唯一の答えが、パラメーターが位置+スケールである必要がない場合の他の答えはありますか?(これは、OPが望んでいたこととはかけ離れているため、別の質問にする必要があります)。
Juho Kokkala

1
パラメータが場所やスケールでなくても、回答に興味があります。
アンソニー

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@Juho一般的な答えはイエスだと思います。分布の合計は(特性関数の対数として定義された)キュムラント生成関数の(点ごとの)合計に対応するため、合計中の一連の分布の閉包は、(実際の)線形結合であるすべての分布のセット内に自然に含まれます。それらのcgfの。
whuber

回答:


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2つのランダムな正規変数の線形結合もランダムな正規変数であることはよく知られています。この特性を共有する一般的な非正規分布ファミリ(たとえば、ワイブル)はありますか?

正規分布は、な畳み込み恒等式を満たします。たとえば、中心極限定理を参照している場合、同じ形状係数を持つガンマ分布はその特性を共有し、ガンマ分布になるようにたたみ込みます。中心極限定理の呼び出しに関する注意事項を参照してください。ただし、一般的に、形状係数が等しくない場合、ガンマ分布は、ガンマ分布ではなく、式1にあるような第1種の超幾何関数を乗算するガンマ関数である畳み込みによって「追加」されます。(2)/X1N[μ1,σ12],X2N[μ2,σ22]X1+X2N[μ1+μ2,σ12+σ22]2つのガンマ分布のたたみ込み。追加のもう1つの定義、つまり無関係なプロセスの混合分布を形成することは、たとえば平均が異なる場合、必ずしも中心的な制限を示すとは限りません。

おそらく他の例があるでしょう、私は徹底的な検索を行っていません。畳み込みのためのクロージャーは、それほどフェッチされていないようです。線形結合の場合、ピアソンVIIとピアソンVIIの積は別のピアソンVIIです。


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同じスケールパラメーターを持つ独立したガンマ確率変数を追加して、同じスケールパラメーターを持つ別のガンマを取得できますが、任意の線形結合を行うことはできません。合計を取ることはできますが、任意の線形結合はできず、そのファミリー内にとどまることができる、よく知られた分布がいくつかあります。(同じエラーを発生させる削除済みの回答が既にここにあります)
Glen_b -Reinstate Monica

1
2つのガンマ分布のたたみ込みが真であることは事実です。2、それがあなたの意味するところであれば、ガンマ分布以外のものを生み出します。
カール

この記事は、ガンマの線形結合はガンマではないことを明確に述べており(既に述べたのと同じ例外は別として)、私が言ったことと完全に一致しているように見えます。あなたが私に何を尋ねているのかはわかりませんが、この記事は、あなたの答えが事実とは異なる何かを主張しているように見えるという私の主張を裏付けています。
Glen_b-2016

合計は一般的に何であるかを尋ねずに言っています。答えを「一部」と変更しました。それが十分でない場合、私は助けようとする私の謙虚な試みを削除します。そして私が求めているのは、「十分かどうか」。
カール

2
これは、答えとしては少し軽い側面になりました。コメントから回答まで情報の一部を移動することをお勧めします(少なくとも、適切な参照を含めますが、ペーパーの内容とリンクへの情報に関する情報です)
Glen_b -Reinstate Monica

2

2つのランダムな正規変数の線形結合もランダムな正規変数であることはよく知られています。この特性を共有する一般的な非正規分布ファミリ(たとえば、ワイブル)はありますか?

Levy-stableディストリビューションのクラスを探しているようですね。これは、安定性プロパティを満たすすべての分布のクラスです。PPP

X1,X2,X3IID P(a)(b)(c>0)(d): aX1+bX2DistcX3+d.

言い換えると、このクラスのすべての分布について、その分布を持つ2つの独立確率変数の線形関数を取る場合、その分布はその分布を持つ単一の確率変数のアフィン関数と同じ分布になります。(この安定性の要件は、厳密に安定した分布のサブクラスを提供する設定することで強化できることに注意してください。)d=0

レビ安定分布は、それ自体が分布のファミリーであると見なすことができます。この意味で、このプロパティは、このプロパティを持つすべての分布を包含するため、この安定性プロパティを持つ唯一の分布ファミリーです。正規分布は、コーシー分布ランダウ分布ホルツマーク分布と同様に、レビ安定分布のクラスに含まます。

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