正規分布の3番目のモーメントの信頼区間


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正規分布の3番目のモーメント正確な信頼区間を計算する方法は?N(a、σ2)


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いいえ、だけです。正確に言うと、その間隔は、であり、ではないEバツ3P(あ<a3+3aσ2<B)=α≥α
— Lilith

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正確な信頼区間を意味する場合は、このprojecteuclid.org/euclid.aop/1176991795が原因で不可能である可能性があると思います。
— Greenparker 2016

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@ Greenparker、Xノーマルのが不確定なのはなぜですか。同じ無限のモーメントコレクションを持つ他の分布があります正確な信頼区間が不可能(または不可能)であることを暗示していますか?たとえば、すべて同じ瞬間を持つ無限に多くの代替分布があるとしても、対数正規(不確定)の(平均)の正確な信頼区間を生成することはできませんか?バツ3バツ3
— Mark L. Stone、

1
@gungの3番目の中心モーメントは(モーメント)歪度と同じではありません。最初に除算する必要があります。σ3
— Glen_b-2016

2
@Greenparkerその論文は、分布を計算できないことを意味しません。「不確定」とは、非常に具体的なものを意味します(モーメントの一意性について)。[別の問題で、タイトルにそのような悪質なエラーがある論文が修正されずに出版されたことに驚いた。3乗されるのは分布ではなく、確率変数です。編集者は何を考えていたのでしょうか?]バツ3バツ3
— Glen_b -Reonica Monica

回答:


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この量の信頼区間を見つけるには、3番目の生モーメントを唯一の未知のパラメーターとして使用する重要な量を形成する必要があります。これを正確に行うことは不可能かもしれませんが、通常、おおよその信頼区間を形成するために使用できるおおよその重要な量であるものを取得できます。これを行うには、最初に推定される3番目の生モーメントの形式を見つけ、次にこのモーメントのサンプル推定器を作成し、次にこれを使用して準ピボタル量と結果の信頼区間を作成します。


正規分布の3番目の生の瞬間は何ですか?取る任意の正規確率変数であると定義する。の3番目の生のモーメントは次のとおりです。バツ〜N(μ、σ2)Y=バツ−μ〜N(0、σ2)バツ

μ3≡E(バツ3)=E((μ+Y)3)=E(Y3+3μY2+3μ2Y+μ3)=0+3μσ2+0+μ3=3μσ2+μ3。

これは、分析で推定しようとしているパラメーターです。


3番目の生モーメントの偏りのない推定量:通常、サンプルパラメーターを使用して平均パラメーターを推定し、サンプル分散を使用して分散パラメーターを推定しますが、この場合、これらの関数を推定し、これらの推定量を代入すると、偏った推定量につながります。最初に、3番目の生の瞬間の公平な推定量を見つけようとします。これを行うには、まず次のことに注意してください。

E(バツ¯ん3)=E((μ+Y¯ん)3)=E(Y¯ん3+3μY¯ん2+3μ2Y¯ん+μ3)=0+3μσ2ん+0+μ3=3んμσ2+μ3。

E(バツ¯んSん2)=E(バツ¯ん)E(Sん2)=μσ2

μ^3=3(ん−1)ん⋅バツ¯んS2+バツ¯ん3。


推定量の分散:この推定量の期待値は、分布の3番目の生のモーメントに等しいことがわかっています(これを確認するには、上記の期待値式を単純に置き換えます)。ただし、推定量の分散は、導出するのに手間がかかります。予備的な結果として、

V(バツ¯んS2)=V(バツ¯ん)V(S2)=1んσ2⋅2ん−1σ4=2ん(ん−1)σ6、V(バツ¯ん3)=E(バツ¯ん6)−E(バツ¯ん3)2=(15ん3σ6+45ん2μ2σ4+15んμ4σ2+μ6)−(3んμσ2+μ3)2=(15ん3σ6+45ん2μ2σ4+15んμ4σ2+μ6)−(9ん2μ2σ4+6んμ4σ2+μ6)=15ん3σ6+36ん2μ2σ4+9んμ4σ2、C(バツ¯んS2、バツ¯ん3)=E(バツ¯ん4S2)−E(バツ¯んS2)E(バツ¯ん3)=E(バツ¯ん4)E(S2)−E(バツ¯ん)E(バツ¯ん3)E(S2)=(3ん2σ4+6んμ2σ2+μ4)σ2−μ(3んμσ2+μ3)σ2=(3ん2σ4+6んμ2σ2+μ4)σ2−(3んμ2σ2+μ4)σ2=(3ん2σ4+3んμ2σ2)σ2=3ん2σ6+3んμ2σ4。

これにより、分散が得られます。

V(μ^3)=V(3(ん−1)ん⋅バツ¯んS2+バツ¯ん3)=9(ん−1)2ん2⋅V(バツ¯んS2)+V(バツ¯ん3)+3(ん−1)ん⋅C(バツ¯んS2、バツ¯ん3)=18(ん−1)ん3σ6+(15ん3σ6+36ん2μ2σ4+9んμ4σ2)+(9(ん−1)ん3σ6+9(ん−1)ん2μ2σ4)=27日ん−12ん3⋅σ6+9ん+27日ん2⋅μ2σ4+9ん⋅μ4σ2=3ん3[(9ん−4)σ6+(3ん2+9ん)μ2σ4+3ん2μ4σ2]。


信頼区間の形成:上記の結果から、分散がわかっている3番目の生モーメントの不偏推定量を取得できます。この推定量の正確な分布は複雑であり、その密度は閉形式で表現できません。この推定量を使ってスチューデント化された量を形成し、その分布を概算して、準ピボタル量として扱い、おおよその信頼区間を取得することができます。ただし、これは正確な信頼区間ではありません。


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