GLM के लिए परिवर्तन को सामान्य बनाने की व्युत्पत्ति


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कैसे है एक ( ) = यूवी 1 / 3 ( μ )A()=duV1/3(μ) सामान्य घातीय परिवार के लिए बदलना निकाली गई?

अधिक विशेष रूप से : मैंने पेज 3 पर टेलर विस्तार स्केच का पालन करने की कोशिश की, यहां 1 स्लाइड करें लेकिन कई प्रश्न हैं। एक घातीय परिवार के एक्स के साथ एक्सX, ट्रांसफ़ॉर्मेशन एच ( एक्स )h(X) , और κ मैंκi जो i ^ {th} क्यूमुलेंट को दर्शाते हुए मैं टी ith, स्लाइड्स का तर्क है कि: κ 3 ( ( ˉ एक्स ) ) ' ( μ ) 3 κ 3 ( ˉ एक्स )एन 2 +3'(μ)2"(μ)σ4एन +(एन-3),

κ3(h(X¯))h(μ)3κ3(X¯)N2+3h(μ)2h′′(μ)σ4N+O(N3),
और यह केवल h (X) को खोजने के लिए बना रहता है एच ( एक्स )h(X)जैसे कि उपरोक्त 0 का मूल्यांकन करता है।
  1. मेरा पहला सवाल अंकगणित के बारे में है: मेरे टेलर के विस्तार में अलग-अलग गुणांक हैं, और मैं उनकी शर्तों को बहुत कम कर सकता हूं।

    एच ( एक्स ) के बाद से ( μ ) + ' ( μ ) ( एक्स - μ ) + " ( x )2 (एक्स-μ)2, हमने:( ˉ एक्स )-एच(यू)' ( यू ) ) ( ˉ एक्स - μ ) + " ( x )2 ( ˉ एक्स -μ)2(( ˉ एक्स )-एच(यू))3' ( μ ) 3 ( ˉ एक्स - μ ) 3 + 32'(μ)2"(μ) ( ˉ एक्स - μ ) 4 +34'(μ)"(μ)2( ˉ एक्स -μ)5+18"(μ)3( ˉ एक्स -μ)6

    Since h(x)h(X¯)h(u)E(h(X¯)h(u))3h(μ)+h(μ)(xμ)+h′′(x)2(xμ)2, we have:h(u))(X¯μ)+h′′(x)2(X¯μ)2h(μ)3E(X¯μ)3+32h(μ)2h′′(μ)E(X¯μ)4+34h(μ)h′′(μ)2E(X¯μ)5+18h′′(μ)3E(X¯μ)6.

    मैं उनके सह-समकक्ष समकक्षों द्वारा केंद्रीय क्षणों की जगह कुछ इसी तरह प्राप्त कर सकता हूं, लेकिन यह अभी भी नहीं जोड़ता है।

  2. दूसरा सवाल: क्यों साथ विश्लेषण शुरू करता है ˉXX¯ के बजाय एक्सX , मात्रा हम वास्तव में के बारे में परवाह?


आप है लगता है कई बार जहां मतलबयू μuμ
Glen_b -Reinstate मोनिका

जवाबों:


2

आपके द्वारा लिंक की जाने वाली स्लाइडें कुछ भ्रामक हैं, कदम बाहर छोड़ने और कुछ टाइपो बनाने के लिए, लेकिन वे अंततः सही हैं। यह पहले प्रश्न 2 का उत्तर देने में मदद करेगा, फिर 1, और फिर अंत में सममित रूप से परिवर्तन ।एक ( यू ) = यू - 1[V(θ)]1/3dθA(u)=u1[V(θ)]1/3dθ

प्रश्न 2. हम विश्लेषण कर रहे यह के रूप में आकार का एक नमूना का मतलब आईआईडी यादृच्छिक चर केˉXX¯NNX1,...,XNX1,...,XN । यह एक महत्वपूर्ण मात्रा है क्योंकि समान वितरण का नमूना लेना और हर समय विज्ञान में होता है। हम जानना चाहते हैं कि करीब चाहते सच मतलब है । सेंट्रल लिमिट प्रमेय का कहना है कि यह m को रूप में परिवर्तित करेगा, लेकिन हम के विचरण और तिरछापन को जानना चाहेंगे ।ˉXX¯μμμμNNˉXX¯

प्रश्न 1. आपका टेलर श्रृंखला सन्निकटन गलत नहीं है, लेकिन हमें बनाम ट्रैक रखने के बारे में सावधान रहने की आवश्यकता हैˉXX¯XiXi स्लाइड के समान निष्कर्ष निकालने और शक्तियों पर । हम की और केंद्रीय क्षणों से शुरू और लिए सूत्र प्राप्त करेंगे :NNˉXX¯XiXiκ3(h(ˉX))κ3(h(X¯))

ˉX=1NNi=1XiX¯=1NNi=1Xi

E[Xi]=μE[Xi]=μ

V(Xi)=E[(Xiμ)2]=σ2V(Xi)=E[(Xiμ)2]=σ2

κ3(Xi)=E[(Xiμ)3]κ3(Xi)=E[(Xiμ)3]

अब, के केंद्रीय क्षण :ˉXX¯

E[ˉX]=1NNi=1E[Xi]=1N(Nμ)=μE[X¯]=1NNi=1E[Xi]=1N(Nμ)=μ

V(ˉX)=E[(ˉXμ)2]=E[((1NNi=1Xi)μ)2]=E[(1NNi=1(Xiμ))2]=1N2(NE[(Xiμ)2]+N(N1)E[Xiμ]E[Xjμ])=1Nσ2V(X¯)=E[(X¯μ)2]=E[((1Ni=1NXi)μ)2]=E[(1Ni=1N(Xiμ))2]=1N2(NE[(Xiμ)2]+N(N1)E[Xiμ]E[Xjμ])=1Nσ2

अंतिम चरण , और । यह की सबसे आसान व्युत्पत्ति नहीं हो सकती है , लेकिन यह वही प्रक्रिया है जिसे हमें और खोजने के लिए करने की आवश्यकता है , जहां हम एक योग के उत्पाद को तोड़ते हैं और विभिन्न चर की शक्तियों के साथ शब्दों की संख्या की गणना करते हैं। उपरोक्त मामले में, शब्द थे जो फॉर्म के थे और फॉर्म की शर्तेंE[Xiμ]=0E[Xiμ]=0E[(Xiμ)2]=σ2E[(Xiμ)2]=σ2V(ˉX)V(X¯)κ3(ˉX)κ3(X¯)κ3(h(ˉX))κ3(h(X¯))NN(Xiμ)2(Xiμ)2N(N1)N(N1)(Xiμ)(Xjμ)(Xiμ)(Xjμ)

κ3(ˉX)=E[(ˉXμ)3)]=E[((1NNi=1Xi)μ)3]=E[(1NNi=1(Xiμ))3]=1N3(NE[(Xiμ)3]+3N(N1)E[(Xiμ)E[(Xjμ)2]+N(N1)(N2)E[(Xiμ)]E[(Xjμ)]E[(Xkμ)]=1N2E[(Xiμ)3]=κ3(Xi)N2κ3(X¯)=E[(X¯μ)3)]=E[((1Ni=1NXi)μ)3]=E[(1Ni=1N(Xiμ))3]=1N3(NE[(Xiμ)3]+3N(N1)E[(Xiμ)E[(Xjμ)2]+N(N1)(N2)E[(Xiμ)]E[(Xjμ)]E[(Xkμ)]=1N2E[(Xiμ)3]=κ3(Xi)N2

अगला, हम विस्तार करेंगे h(ˉX)h(X¯) आपके पास एक टेलर श्रृंखला में का करेंगे:

h(ˉX)=h(μ)+h(μ)(ˉXμ)+12h(μ)(ˉXμ)2+13h(μ)(ˉXμ)3+...h(X¯)=h(μ)+h(μ)(X¯μ)+12h′′(μ)(X¯μ)2+13h′′′(μ)(X¯μ)3+...

E[h(ˉX)]=h(μ)+h(μ)E[ˉXμ]+12h(μ)E[(ˉXμ)2]+13h(μ)E[(ˉXμ)3]+...=h(μ)+12h(μ)σ2N+13h(μ)κ3(Xi)N2+...E[h(X¯)]=h(μ)+h(μ)E[X¯μ]+12h′′(μ)E[(X¯μ)2]+13h′′′(μ)E[(X¯μ)3]+...=h(μ)+12h′′(μ)σ2N+13h′′′(μ)κ3(Xi)N2+...

कुछ और प्रयासों से आप यह साबित कर सकते हैं कि बाकी शर्तें । अंत में, चूंकि , (जो कि समान नहीं है), हम फिर से एक समान गणना करते हैं:O(N3)O(N3)κ3(h(ˉX))=E[(h(ˉX)E[h(ˉX)])3]κ3(h(X¯))=E[(h(X¯)E[h(X¯)])3]E[(h(ˉX)h(μ))3]E[(h(X¯)h(μ))3]

κ3(h(ˉX))=E[(h(ˉX)E[h(ˉX)])3]=E[(h(μ)+h(μ)(ˉXμ)+12h(μ)(ˉXμ)2+O((ˉXμ)3)h(μ)12h(μ)σ2NO(N2))3]κ3(h(X¯))=E[(h(X¯)E[h(X¯)])3]=E[(h(μ)+h(μ)(X¯μ)+12h′′(μ)(X¯μ)2+O((X¯μ)3)h(μ)12h′′(μ)σ2NO(N2))3]

हम केवल आदेश परिणामस्वरूप शर्तों में रुचि रखते हैं , और अतिरिक्त कार्य के साथ आप दिखा सकते हैं कि आपको " शब्दों की आवश्यकता नहीं है "या" "तीसरी शक्ति लेने से पहले, क्योंकि वे केवल आदेश संदर्भ में परिणाम देंगे । तो, सरलीकरण, हम प्राप्त करते हैंO(N2)O(N2)O((ˉXμ)3)O((X¯μ)3)O(N2)O(N2)O(N3)O(N3)

κ3(h(ˉX))=E[(h(μ)(ˉXμ)+12h(μ)(ˉXμ)212h(μ)σ2N))3]=E[h(μ)3(ˉXμ)3+18h(μ)3(ˉXμ)618h(μ)3σ6N3+32h(μ)2h(μ)(ˉXμ)4+34h(μ)h(μ)(ˉXμ)532h(μ)2h(μ)(ˉXμ)2σ2N+O(N3)]κ3(h(X¯))=E[(h(μ)(X¯μ)+12h′′(μ)(X¯μ)212h′′(μ)σ2N))3]=E[h(μ)3(X¯μ)3+18h′′(μ)3(X¯μ)618h′′(μ)3σ6N3+32h(μ)2h′′(μ)(X¯μ)4+34h(μ)h′′(μ)(X¯μ)532h(μ)2h′′(μ)(X¯μ)2σ2N+O(N3)]

मैंने कुछ ऐसे शब्द छोड़ दिए जो जाहिर तौर पर इस उत्पाद में थे। आपको खुद को यह समझाना होगा कि शर्तें और हैं साथ ही। तथापि,O(N3)O(N3)E[(ˉXμ)5]E[(X¯μ)5]E[(ˉXμ)6]E[(X¯μ)6]O(N3)O(N3)

E[(ˉXμ)4]=E[1N4(Ni=1(ˉXμ))4]=1N4(NE[(Xiμ)4]+3N(N1)E[(Xiμ)2]E[(Xjμ)2]+0)=3N2σ4+O(N3)E[(X¯μ)4]=E[1N4(i=1N(X¯μ))4]=1N4(NE[(Xiμ)4]+3N(N1)E[(Xiμ)2]E[(Xjμ)2]+0)=3N2σ4+O(N3)

फिर हमारे समीकरण पर लिए उम्मीदκ3(h(ˉX))κ3(h(X¯)) , हमारे पास है

κ3(h(ˉX))=h(μ)3E[(ˉXμ)3]+32h(μ)2h(μ)E[(ˉXμ)4]32h(μ)2h(μ)E[(ˉXμ)2]σ2N+O(N3)=h(μ)3κ3(Xi)N2+92h(μ)2h(μ)σ4N232h(μ)2h(μ)σ4N2+O(N3)=h(μ)3κ3(Xi)N2+3h(μ)2h(μ)σ4N2+O(N3)κ3(h(X¯))=h(μ)3E[(X¯μ)3]+32h(μ)2h′′(μ)E[(X¯μ)4]32h(μ)2h′′(μ)E[(X¯μ)2]σ2N+O(N3)=h(μ)3κ3(Xi)N2+92h(μ)2h′′(μ)σ4N232h(μ)2h′′(μ)σ4N2+O(N3)=h(μ)3κ3(Xi)N2+3h(μ)2h′′(μ)σ4N2+O(N3)

यह की व्युत्पत्ति को समाप्त करता है । अब, अंत में, हम को सममित रूपांतरित करेंगे ।κ3(h(ˉX))κ3(h(X¯))A(u)=u1[V(θ)]1/3dθA(u)=u1[V(θ)]1/3dθ

इस परिवर्तन के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि एक घातीय पारिवारिक वितरण से है, और विशेष रूप से एक प्राकृतिक घातीय परिवार (या इसे इस वितरण में बदल दिया गया है), प्रपत्रXiXifXi(x;θ)=h(x)exp(θxb(θ))fXi(x;θ)=h(x)exp(θxb(θ))

इस स्थिति में, वितरण के द्वारा दी जाती हैं । सो , , और । हम लिख सकते हैं पैरामीटर के एक समारोह के रूप में बस का प्रतिलोम लेने , लेखन । फिरκk=b(k)(θ)κk=b(k)(θ)μ=b(θ)μ=b(θ)σ2=V(θ)=b(θ)σ2=V(θ)=b′′(θ)κ3=b(θ)κ3=b′′′(θ)θθμμbbθ(μ)=(b)1(μ)θ(μ)=(b)1(μ)

θ(μ)=1b((b)1(μ))=1b(θ))=1σ2θ(μ)=1b′′((b)1(μ))=1b′′(θ))=1σ2

आगे हम विचरण को फ़ंक्शन के रूप में लिख सकते हैं , और इस फ़ंक्शन को कह सकते हैं :μμˉVV¯

ˉV(μ)=V(θ(μ))=b(θ(μ))V¯(μ)=V(θ(μ))=b′′(θ(μ))

फिर

ddμˉV(μ)=V(θ(μ))θ(μ)=b(θ)1σ2=κ3σ2ddμV¯(μ)=V(θ(μ))θ(μ)=b′′′(θ)1σ2=κ3σ2

इसलिए , ।μμκ3(μ)=ˉV(μ)ˉV(μ)κ3(μ)=V¯(μ)V¯(μ)

अब, समरूपता परिवर्तन के लिए, हम बनाकर का तिरछापन कम करना चाहते हैं ताकि हैh(ˉX)h(X¯)h(μ)3κ3(Xi)N2+3h(μ)2h(μ)σ4N2=0h(μ)3κ3(Xi)N2+3h(μ)2h′′(μ)σ4N2=0h(ˉX)h(X¯)O(N3)O(N3) । इस प्रकार, हम चाहते हैं

h(μ)3κ3(Xi)+3h(μ)2h(μ)σ4=0h(μ)3κ3(Xi)+3h(μ)2h′′(μ)σ4=0

हमारे अभिव्यक्तियों को और के लिए कार्यों के रूप में प्रतिस्थापित करना , हमारे पास है:σ2σ2κ3κ3μμ

h(μ)3ˉV(μ)ˉV(μ)+3h(μ)2h(μ)ˉV(μ)2=0h(μ)3V¯(μ)V¯(μ)+3h(μ)2h′′(μ)V¯(μ)2=0

अतः , लिए अग्रणी ।h(μ)3ˉV(μ)+3h(μ)2h(μ)ˉV(μ)=0h(μ)3V¯(μ)+3h(μ)2h′′(μ)V¯(μ)=0ddμ(h(μ)3ˉV(μ))=0ddμ(h(μ)3V¯(μ))=0

इस विभेदक समीकरण का एक हल है:

h(μ)3ˉV(μ)=1h(μ)3V¯(μ)=1 ,

h(μ)=1[ˉV(μ)]1/3h(μ)=1[V¯(μ)]1/3

अतः, , किसी भी स्थिरांक के लिए, । यह हमें सममिति परिवर्तन , जहाँ का भिन्न रूप है एक प्राकृतिक घातीय परिवार में माध्य का एक कार्य।h(μ)=μc1[ˉV(θ)]1/3dθh(μ)=μc1[V¯(θ)]1/3dθcA(u)=u1[V(θ)]1/3dθV


1

क्यों मैं noncentral क्षणों के मामले में अनुमान एक ही परिणाम प्राप्त नहीं कर सकता है और फिर केंद्रीय क्षणों की गणना करेंEˉXkE(ˉXEˉX)k सन्निकट noncentral क्षणों का उपयोग कर रहा है?

क्योंकि आप व्युत्पत्ति को मनमाने ढंग से बदलते हैं और अवशेष शब्द को छोड़ देते हैं जो महत्वपूर्ण है। यदि आप बड़े ओ संकेतन और प्रासंगिक परिणामों से परिचित नहीं हैं, तो एक अच्छा संदर्भ [कैसैला और लेहमन] है।

h(ˉX)h(u)h(u)(ˉXμ)+h(x)2(ˉXμ)2+O[(ˉXμ)3]

E[h(ˉX)h(u)]h(u)E(ˉXμ)+h(x)2E(ˉXμ)2+(?)

लेकिन यहां तक ​​कि अगर आप हमेशा यह तर्क देकर ड्रॉप नहीं करते हैं कि आप हमेशा (जो कानूनी नहीं है ...) कर रहे हैं, तो निम्न चरण: कह रहा है किN\E(h(ˉX)h(u))3h(μ)3\E(ˉXμ)3+32h(μ)2h(μ)\E(ˉXμ)4+34h(μ)h(μ)2\E(ˉXμ)5+18h(μ)3\E(ˉXμ)6.(1)

[h(x)h(x0)]3dx=[h(x0)(xx0)+12h(x0)(xx0)2+O((xx0)3)]3dx=(1)

यदि यह अभी भी स्पष्ट नहीं है, तो हम इस बात का बीजगणित देख सकते हैं कि एकीकृत का विस्तार किस प्रकार होता है

[h(x0)(xx0)+12h(x0)(xx0)2+O((xx0)3)]3(2)

दे , ,A=h(x0)(xx0)B=12h(x0)(xx0)2C=O((xx0)3) (2)=[A+B+C]3 [A3+3A2B+3AB2+B3]=[A+B]3=(1)

आपकी गलती विस्तार से पहले अवशेषों को छोड़ना है, जो बड़े ओ नोटेशन में "शास्त्रीय" गलती है और बाद में बड़े ओ नोटेशन के उपयोग की आलोचना बन गई।

2.Why साथ विश्लेषण शुरू करता है के बजाय , मात्रा हम वास्तव में के बारे में परवाह?ˉXX

क्योंकि हम अपने विश्लेषण को हमारे द्वारा प्रस्तुत किए जा रहे घातीय मॉडल के पर्याप्त आंकड़ों पर आधारित करना चाहते हैं। यदि आपके पास आकार 1 का एक नमूना है, तो कोई अंतर नहीं है कि आप OR ।ˉX=1nni=1XiX1

यह बड़े O अंकन में एक अच्छा सबक है, हालांकि यह GLM के लिए प्रासंगिक नहीं है ...

संदर्भ [कासेला और लेहमन] लेहमैन, एरिच लियो और जॉर्ज कैसेला। बिंदु अनुमान का सिद्धांत। स्प्रिंगर साइंस एंड बिजनेस मीडिया, 2006।

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