ガウス確率変数の2次多項式の分布


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を計算したい

P(Y=aX2+bX+c<0)

ここで、です。モンテカルロを使えば簡単にできます。ただし、私は分析pdfを見つけて計算するように求められましたF Y(Y )YX∼N(0,σ)fY(y)Y

I=∫−∞0fY(y)dy

私は推測あるようになり唯一の数値計算することができます。ただし、これは一変量の積分であるため、非常に高い精度で計算するための数値手法を利用できます。(比較的単純な)式があるので、数値積分を実行できますか?または、モンテカルロ(私の意見では最も賢明なアプローチです)以外、を計算する別の可能性はありますか? I f Y(y )IfY(y)IfY(y)I


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あなたはか持っているのPDFファイルを見つけるために最初にして、負の実行の上に統合するか、方法は以下のPDF見つける回避mpiktasが指摘し使用することができます?YYY
— Dilip Sarwate 2016

@DilipSarwate、質問ありがとう。1.を見つけ、2。統合するように特別に要求されました。それで、まさにそれをする答えは素晴らしいでしょう。一方、リクエストが不当であり、すでに2つの非常に優れたメソッド(MCと@mpiktas)が正常に機能していることを指摘できます。したがって、あなたの質問への答えは:私は、厳密にはしていないとしている(したがって、リクエスタとまた別の議論を避けて)(私がいない場合、私は解雇ではないよ)が、私は確かにそれを行うことができることいただければ幸いです。[ − ∞ 、0 ]fY(y)[−∞,0]
— DeltaIV

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はい、はい。なお標準ガウスCDFで表すことができる使用@mpkitasの回答に記載されている方法。導関数をとると、はpdf与えます。また、あなたが実際に見つけるために、PDFファイルを統合to_explicitly_必要がないこと、あなたの要求者に伝えるするので値がすでに決定しています。Φ (⋅ )Y F Y(Y )I I = F Y(0 )FY(y)=P{Y≤y}=P{aX2+bX+c−y≤0}Φ(⋅)yfY(y)II=FY(0)
— Dilip Sarwate

@DilipSarwate素晴らしい!つまり、mpkitasの答えのとが関数になり、その後、派生のチェーンルールを適用するだけです。どうもありがとうございました!x 2 yx1x2y
— DeltaIV

回答:


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であることに注意してください。ここで、とは多項式根です。とは実数で等しくないと想定する必要があります。そうでない場合、問題の確率はゼロまたは1です。x 1 x 2 a x 2 + b x + c x 1 x 2ax2+bx+c=a(x−x1)(x−x2)x1x2ax2+bx+cx1x2

2つのケースがあります。

  1. P (a X 2 + b X + c < 0 )= P (x 1 < X < x 2)a>0、次に。P(aX2+bX+c<0)=P(x1<X<x2)

  2. P (X 2 + B X + C < 0 )= P (X < X 1 ∪ X > X 2)= 1 - P (X 1 < X < X 2)。a<0、次にP(aX2+bX+c<0)=P(X<x1∪X>x2)=1−P(x1<X<x2).

以来、正常である確率は、通常の変数の累積分布関数を用いて計算することができます。X


x1x2x1x2

Y

@ JohnA.Ramey主な質問のコメントを参照してください。
— Dilip Sarwate 2016
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