ガンマ確率変数の違い


10

与えられた二つの独立確率変数Y G MをMα Yβ Y、差の分布、すなわち何D = X - YはXGamma(αX,βX)YGamma(αY,βY)D=XY

結果がよく知られていない場合、どのように結果を導き出しますか?


関連性があると思う:stats.stackexchange.com/q/2035/7071
V.

4
残念ながら関係ありません。その投稿は、重みが厳密に正であるガンマ確率変数の重み付き合計を考慮します。私の場合、重みはそれぞれ+1と-1になります。
FBC

Moschopoulosの論文によると、この方法は線形結合に拡張できるとのことですが、再スケーリングは0より大きい重みに制限されているようです。正解です。
Dimitriy V. Masterov 2013年

2つのスケールファクターが同じでない限り、単純なものや閉じた形で何かを導出することはほとんど望めません。
whuber

3
ほんの少しの注意:同じパラメータを持つ指数分布のrvの特別な場合の結果はラプラスです(en.wikipedia.org/wiki/Laplace_distribution)。
Ric

回答:


19

問題にどのように取り組むことができるかを概説し、形状パラメーターが整数であるが、詳細を記入しない場合の最終的な結果がどうなるかを述べます。

  • 最初は、そのノートの値をとる- などF X - YZ )は、支持有する- ∞をXY(,)fXY(z)(,)

  • 第二は、標準的な結果から、二つの独立した連続的な確率変数の和の密度であり、それらの密度のコンボリューションであること と確率変数の密度は、その - Yがである fは- Yα = F Y- α 、を推論その F X - YZ = F X + - Y Z = - F XX F - YZ - X

    fX+Y(z)=fX(x)fY(zx)dx
    YfY(α)=fY(α)
    fXY(z)=fX+(Y)(z)=fX(x)fY(zx)dx=fX(x)fY(xz)dx.
  • 第三に、のための非負確率変数Y、なお、上記の式を簡素化する F X - YZ = { 0 F XX F YX - Z XY

    fXY(z)={0fX(x)fY(xz)dx,z<0,0fX(y+z)fY(y)dy,z>0.
  • 最後に、パラメータ化の使用密度を有するランダム変数を意味する λをλ X S - 1Γ(s,λ)λ(λx)s1Γ(s)exp(λx)1x>0(x)XΓ(s,λ)YΓ(t,μ)z>0

    fXY(z)=0λ(λ(y+z))s1Γ(s)exp(λ(y+z))μ(μy)t1Γ(t)exp(μy)dy(1)=exp(λz)0p(y,z)exp((λ+μ)y)dy.
    z<0
    fXY(z)=0λ(λx)s1Γ(s)exp(λx)μ(μ(xz))t1Γ(t)exp(μ(xz))dx(2)=exp(μz)0q(x,z)exp((λ+μ)x)dx.

s=t

0xs1(x+β)s1exp(νx)dx
βfXY(z)

stp(y,z)yz(s+t2,s1)q(x,z)xz(s+t2,t1)

  • z>0(1)sy1,z,z2,zs1XYΓ(1,λ),Γ(2,λ),,Γ(s,λ)z>0t

  • z<0XYΓ(1,μ),Γ(2,μ),,Γ(t,μ)(μ|z|)k1exp(μz)(μz)k1exp(μz)s


2
+1:以前にこの問題を見たことがありますが、この答えは魅力的です。
Neil G

閉じた形のソリューションがないように見えても、私はこの答えを受け入れます。それはできる限り近いです、ありがとう!
FBC

fY(α)fY(α)

fY(α)=fY(α) P{Y>0}=1Y01

1
YfY(α)fY(α)α<0fY(α)0α<0fY(α)=fY(α)=0αYYfYR+

7

私の知る限りでは、2つの独立したガンマrvの差の分布は、1993年にMathaiによって最初に研究されました。彼は、閉形式の解を導き出しました。ここでは彼の作品を複製しません。代わりに、元のソースを紹介します。閉じた形の解は、241ページの正規変数での二次形式の非中心一般化ラプラシアン性に関する論文の定理2.1として見つけることができます

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.