Mostrar que têm distribuição normal de inclinação


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Seja e independentes. Mostre que têm uma distribuição normal de inclinação e encontre os parâmetros dessa distribuição.Y1∼SN(μ1,σ12,λ)Y2∼N(μ2,σ22)Y1+Y2

Como as variáveis ​​aleatórias são independentes, tentei usar a convolução. SejaZ=Y1+Y2

fZ(z)=∫−∞∞2ϕ(y1|μ1,σ1)Φ(λ(y1−μ1σ1))ϕ(z−y1|μ2,σ22)dy1

Aqui e são os pdf e cdf normais padrão, respectivamente.ϕ()Φ()

fZ(z)=∫−∞∞212πσ112πσ2exp(−12σ12(y1−μ)2−12σ22((z−y1)2−μ)2)Φ(λ(y1−μ1σ1))dy1

Para notações simplificadas, deixek=212πσ112πσ2

fZ(z)=k∫−∞∞exp⁡(−12σ12σ22(σ12(y1−μ1)2+σ22((z−y1)−μ2)2))Φ(λ(y1−μ1σ1))dy1=k∫−∞∞exp⁡(−12σ12σ22(σ22(y12−2y1μ1+μ1)+σ12((z−y1)2−2(z−y1)μ2+μ22)))×Φ(λ(y1−μ1σ1))dy1=k∫−∞∞exp(−12σ12σ22(σ22(y12−2y1μ1+μ1)+σ12(z2−2zy1+y12−2zμ2+2y1μ2+μ22)))×Φ(λ(y1−μ1σ1))dy1

Mas estou preso neste momento.

EDIT: seguindo as sugestões nos comentários, usando eμ1=μ2=0σ12=σ22=1

∫−∞∞212π12πexp⁡(−12[y12+z2−2zy1+y12])Φ(λy1)dy1∫−∞∞212π12πexp⁡(−12y12)Φ(λy1)exp⁡(−12(z−y1)2)dy1

está inclinado normal.


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Tentar um caso mais simples de , reduzirá bastante a desordem e fará você ver a floresta em vez das árvores? μ1=μ2=0σ1=σ2=1
— Dilip Sarwate

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Acho que a sugestão de Dilip é boa, mas você pode verificar cuidadosamente sua expansão do primeiro termo quadrático. (Não vai resolver o seu problema imediato, mas será importante)
— Glen_b -Reinstate Monica 19/09/16

Respostas:


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Reparameterizando a inclinação em termos de e usando o mgf da inclinação normal (veja abaixo), já que e são independentes, tem mgf que é , o mgf de uma inclinação normal com os parâmetros , e queδ=λ/1+λ2Y1Y2Z=Y1+Y2

MZ(t)=MY1(t)MY2(t)=2eμ1t+σ12t2/2Φ(σ1δt)eμ2t+σ22t2/2=2e(μ1+μ2)t+(σ12+σ22)t2/2Φ(σ1δt)=2eμt+σ2t2/2Φ(σδ′t),
μ=μ1+μ2σ2=σ12+σ22σδ′=σ1δδ′é o novo parâmetro de inclinação. Portanto, Na outra parametrização, o novo parâmetro de inclinação pode ser escrito, após alguma álgebra, por exemplo, como
δ′=δσ1σ=δσ1σ12+σ22.
λ′
λ′=δ′1−δ′2=λ1+σ22σ12(1+λ2).

O mgf de uma inclinação normal normal pode ser derivado da seguinte maneira: \ end {align} O mgf de uma inclinação normal com parâmetros de localização e escala

MX(t)=EetX=∫−∞∞ext212πe−x2/2Φ(λx)dx=2∫−∞∞12πe−12(x2−2tx)Φ(λx)dx=2∫−∞∞12πe−12((x−t)2−t2)Φ(λx)dx=2et2/2∫−∞∞12πe−12(x−t)2P(Z≤λx)dx,where Z∼N(0,1)=2et2/2P(Z≤λU),where U∼N(t,1)=2et2/2P(Z−λU≤0)=2et2/2P(Z−λU+λt1+λ2≤λt1+λ2)=2et2/2Φ(λ1+λ2t).
μ e é então σ
Mμ+σX(t)=Ee(μ+σX)t=eμtMX(σt)=2eμt+σ2t2/2Φ(λ1+λ2σt).

Não entendi como você obtém esse pode me dar mais detalhes? δ′=δσ1σ

Você acabou de igualar as quantidades que aparecem antes de e na exponencial e no argumento do -função para encontrar os novos parâmetros. tt2Φ
— Jarle Tufto 24/09
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