均一分布と正規分布の比率はどのくらいですか?


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ましょ一様分布に従うとYが正規分布に従ってください。Xについて言えることXY?そのためのディストリビューションはありますか?XY

平均ゼロの2つの法線の比率はコーシーであることがわかりました。


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価値があるのは、分布をスラッシュ分布と呼ぶことです。相互関係に名前があるのか​​閉じた形なのかわかりません。Y/X
— デビッドJ.ハリス

2
そして、両方が属するより大きなクラスは比率分布のようです!
— Nick Stauner 2014年

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@ DavidJ.Harrisかなりそうです。+1。スラッシュが堅牢性の研究で数回使用されるのを見てきました。たぶん逆スラッシュとして-は「バックスラッシュ分布」と呼ばれるべきです。X/Y
— Glen_b-モニカを復活させる14

1
@rrppあなたは標準を参照している、又は一般的なU N I F O R M (、B )?後者の場合、我々はかどうかを知る必要があり> 0、< 0などUniform(0,1)Uniform(a,b)a>0a<0
— wolfies

1
XUniform(0,1)Y

回答:


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X∼Uniform(a,b)f(x)

ここに画像の説明を入力してください

私は仮定した場合(この巣標準制服(0 、1 )の場合)。[パラメータa < 0の場合、異なる結果が得られますが、手順はまったく同じです。]0<a<bUniform(0,1)a<0

さらに、聞かせて、およびlet W = 1 / Yを PDFファイルとG (W ):Y∼N(μ,σ2)W=1/Yg(w)

ここに画像の説明を入力してください

V=X∗Wh(v)

ここに画像の説明を入力してください

ここでmathStaticaのTransformProduct関数を使用して要旨を自動化し、どこでErfエラー関数を示しています:http : //reference.wolfram.com/language/ref/Erf.html

全部終わった。

プロット

ここにpdfの2つのプロットがあります:

  • μ=0σ=1b=3a=0,1,2

ここに画像の説明を入力してください

  • μ=0,12,1σ=1a=0b=1

ここに画像の説明を入力してください

モンテカルロチェック


μ=12σ=1a=0b=1

ここに画像の説明を入力してください

h(v)


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分布を見つけることは可能ですZ=XYX∼U[0,1]Y∼N(μ,σ2)Z

FZ(z)=P(Z≤z)=P(XY≤z)

Y>0Y<0Y>0XY≤z⟹X≤zYY<0XY≤z⟹X≥zY

−∞<Z<∞z>0z<0

z>0(X,Y)

統合リージョン

FZ(z)=∫01∫x/z∞fY(y)dydx+∫01∫−∞0fY(y)dydx
fY(y)Y

Z

fZ(z)=ddz∫01[FY(∞)−FY(xz)]dx=∫01∂∂z[FY(∞)−FY(xz)]dx=∫01xz2fY(xz)dx=∫01x2πσz2exp⁡(−(xz−μ)22σ2)dx

上記の積分は、次の変換シーケンスを使用して評価できます。

  1. u=xz
  2. v=u−μ
  3. vv

結果の積分は、を生成するように簡略化できます。

fZ(z)=σ2π[exp⁡(−μ22σ2)−exp⁡(−(1z−μ)22σ2)]+μ[Φ(1z−μσ)−Φ(−μσ)]

Φ(x)z<0

この答えはシミュレーションで検証できます。Rの次のスクリプトはこのタスクを実行します。

n <- 1e7
mu <- 2
sigma <- 4

X <- runif(n)
Y <- rnorm(n, mean=mu, sd=sigma)

Z <- X/Y
# Constrain range of Z to allow better visualization 
Z <- Z[Z>-10]
Z <- Z[Z<10] 

# The actual density 
hist(Z, breaks=1000, xlim=c(-10,10), prob=TRUE)

# The theoretical density
r <- seq(from=-10, to=10, by=0.01)
p <- sigma/sqrt(2*pi)*( exp( -mu^2/(2*sigma^2)) - exp(-(1/r-mu)^2/(2*sigma^2)) ) + mu*( pnorm((1/r-mu)/sigma) - pnorm(-mu/sigma) )

lines(r,p, col="red")

確認のためのグラフをいくつか次に示します。

  1. Y∼N(0,1) チェック1
  2. Y∼N(1,1) チェック2
  3. y∼N(1,2) チェック3

z=0


1
+1とてもいいです!基本原則からの派生は常に満足のいくものであり、グラフィックは読者があなたがしていることを即座に理解するのに役立ちます。
— whuber

2


YY=N(7,1)min(Y)>1N≤1MY<1XYY<0set.seed(1);x=rbeta(10000000,1,1)/rnorm(10000000,7);hist(x,n=length(x)/50000)
runif

ここに画像の説明を入力してください


2
極端な尾が密度を上げています。ディストリビューションはコーシーに似ています。(好奇心から、使ってみませんrunifか?より慣用的なようで、高速でもあるようです)
— Glen_b -Reinstate Monica

どうやら、Rについてはまだあまり知らないので、どうやら!:)先端をありがとう!
— Nick Stauner 2014年

1
心配ない。速度の違いはそれほど大きくありませんが、10 ^ 7要素と、十分に気付くことができます。(hist(x,n=length(x),xlim=c(-10,10)))を見る価値のあるヒストグラムが見つかる場合があります(分布の約96%がこれらの制限内にあるようです)
— Glen_b -Reinstate Monica

1
うわー!案の定。これらの密度プロットはかなり誤解を招く恐れがあります。そのヒストグラムを編集します...
— Nick Stauner '27 / 03/14

1
ああ、大丈夫。心配ない。その場合、nclassをかなり小さくすることをお勧めします。理想的には、バーは非常に狭く、黒い線だけではないはずです。
— Glen_b-モニカを復活させる'27
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