指数の合計の分布


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ましょバツ1及び独立同一率の指数確率変数の分散も。してみましょう。バツ2λS2=バツ1+バツ2

Q:がPDFを持っていることを表示。S2fS2バツ=λ2バツeλバツバツ0

レートポアソンプロセス(PP)に従ってイベントが発生した場合、は2番目のイベントの時間を表すことに注意してください。λS2

代替アプローチは高く評価されます。提供されるアプローチは、待ち行列理論と確率論的プロセスを学習するときに一般的に使用されます。


指数分布はガンマ分布の特殊なケースであることを思い出してください(形状パラメーター)。適用できるこちらのより一般的なバージョンがあることを知りました。1


1
この質問は、ガンマ分布の合計の非常に特殊なケース(および可能な最も単純な例の1つ)です。(指数は、形状パラメーターがガンマ分布です)したがって、stats.stackexchange.com / questions / 72479で任意の回答を適用できます。1。
whuber

1
ありがとうございました。指数関数が1の形状パラメーターを持つガンマ分布であることは知っていましたが、もっと一般的な質問には気付きませんでし。このQ / Aは現状のままで、削除しないでください。これは一部のエンジニアリング分野では非常に頻繁に発生する質問であり、ガンマ分布を直接追加するよりも確実にアクセスしやすくなります。
SecretAgentMan

@whuber質問を更新し、より一般的な質問について具体的に言及しました。ありがとうございました。
SecretAgentMan

1
あなたが与えた理由のために、そしてあなたがこのケースで特に機能する解決策の明確な説明を提供したので、私はこれを複製として閉じることに投票しませんでした。
whuber

1
あなたの質問と回答への投票は、コミュニティがこのスレッドをどう思っているかを明確に示していると思います。:-)
whuber

回答:


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X 1
の値に関する条件付けアプローチ条件。S 2の累積分布関数(CDF)から始めます。 バツ1S2

FS2(x)=P(S2x)=P(X1+X2x)=0P(X1+X2x|X1=x1)fX1(x1)dx1=0xP(X1+X2x|X1=x1)λeλx1dx1=0xP(X2xx1)λeλx1dx1=0x(1eλ(xx1))λeλx1dx1=(1eλx)λxeλx

これはディストリビューションのCDFです。PDFを取得するには、xに関して区別しますここを参照)。

fS2(x)=λ2xeλx

これはアーラン(2,λ)分布です(ここを参照)


一般的なアプローチX 1およびX 2の
独立性に依存する直接統合。ここでも、S 2の累積分布関数(CDF)から始めます。 X1X2S2

FS2バツ=PS2バツ=Pバツ1+バツ2バツ=Pバツ1バツ2(下図参照)=バツ1バツ2fバツ1バツ2バツ1バツ2dバツ1dバツ2共同分配は独立による限界の産物である=0バツ0バツバツ2fバツ1バツ1fバツ2バツ2dバツ1dバツ2=0バツ0バツバツ2λeλバツ1λeλバツ2dバツ1dバツ2

これはCDFであるため、分化は、PDFを与えるfS2バツ=λ2バツeλバツ 図


MGFアプローチ
このアプローチは、モーメント生成関数(MGF)を使用します。

MS2t=E[etS2]=E[etバツ1+バツ2]=E[etバツ1+tバツ2]=E[etバツ1etバツ2]=E[etバツ1]E[etバツ2](独立による)=Mバツ1tMバツ2t=λλtλλtt<λ=λ2λt2t<λ


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あなたは質問と答えの両方を書きました。私が尋ねるなら、あなたのポイントは何ですか?
西安

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@西安、私はSEが質問して答えることを奨励すると思った...私はあなたが望むならSEがあなたのためにそれを奨励しているように見える場所のスクリーンショットを撮ることができます。基本的な質問が何度も繰り返されるのを見てきましたが、人々を紹介するための具体的なアプローチを投稿することを考えてきました。私はこのようなものを見つけることができなかったので、さまざまなことについて人々にこれを紹介することができました。CVコミュニティがこの投稿を本当に嫌っている場合は、自発的に削除します。
SecretAgentMan 2018年

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@ Xi'an、敬具、ここで質問と回答の両方をされたと思います。
SecretAgentMan 2018年


コメントするカルマが足りませんが、これは価値のあるコメントだと思うので、ここに投稿します。一般的なアプローチでは、二重積分から最終的な式に至るまでの手順を示す(または証明を提供する)ことができますか。私は自分自身を導き出し、wolframと同じ答えを得ました。[Wolfram Answerへのリンク](wolframalpha.com/input/…* +%5Clambda + * + e%5E(-%5Clambda + h)%22&assumption =%7B%22F%22、+%22DoubleIntegral%22、+%22intvariable1% 22%7D +-%3E%22g%22&assumption =%7B%22F%22、+%22DoubleI
Avedis
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