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)=∫u−∞1[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¯μμμμN→∞N→∞ˉXX¯
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=1N∑Ni=1XiX¯=1N∑Ni=1Xi
E[Xi]=μE[Xi]=μ
V(Xi)=E[(Xi−μ)2]=σ2V(Xi)=E[(Xi−μ)2]=σ2
κ3(Xi)=E[(Xi−μ)3]κ3(Xi)=E[(Xi−μ)3]
अब, के केंद्रीय क्षण :ˉXX¯
E[ˉX]=1N∑Ni=1E[Xi]=1N(Nμ)=μE[X¯]=1N∑Ni=1E[Xi]=1N(Nμ)=μ
V(ˉX)=E[(ˉX−μ)2]=E[((1NN∑i=1Xi)−μ)2]=E[(1NN∑i=1(Xi−μ))2]=1N2(NE[(Xi−μ)2]+N(N−1)E[Xi−μ]E[Xj−μ])=1Nσ2V(X¯)=E[(X¯−μ)2]=E[((1N∑i=1NXi)−μ)2]=E[(1N∑i=1N(Xi−μ))2]=1N2(NE[(Xi−μ)2]+N(N−1)E[Xi−μ]E[Xj−μ])=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[Xi−μ]=0E[Xi−μ]=0E[(Xi−μ)2]=σ2E[(Xi−μ)2]=σ2V(ˉX)V(X¯)κ3(ˉX)κ3(X¯)κ3(h(ˉX))κ3(h(X¯))NN(Xi−μ)2(Xi−μ)2N(N−1)N(N−1)(Xi−μ)(Xj−μ)(Xi−μ)(Xj−μ) ।
κ3(ˉX)=E[(ˉX−μ)3)]=E[((1NN∑i=1Xi)−μ)3]=E[(1NN∑i=1(Xi−μ))3]=1N3(NE[(Xi−μ)3]+3N(N−1)E[(Xi−μ)E[(Xj−μ)2]+N(N−1)(N−2)E[(Xi−μ)]E[(Xj−μ)]E[(Xk−μ)]=1N2E[(Xi−μ)3]=κ3(Xi)N2κ3(X¯)=E[(X¯−μ)3)]=E[((1N∑i=1NXi)−μ)3]=E[(1N∑i=1N(Xi−μ))3]=1N3(NE[(Xi−μ)3]+3N(N−1)E[(Xi−μ)E[(Xj−μ)2]+N(N−1)(N−2)E[(Xi−μ)]E[(Xj−μ)]E[(Xk−μ)]=1N2E[(Xi−μ)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)(ˉX−μ)+12h″(μ)(ˉX−μ)2+13h‴(μ)(ˉX−μ)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[ˉX−μ]+12h″(μ)E[(ˉX−μ)2]+13h‴(μ)E[(ˉX−μ)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(N−3)O(N−3)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)(ˉX−μ)+12h″(μ)(ˉX−μ)2+O((ˉX−μ)3)−h(μ)−12h″(μ)σ2N−O(N−2))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)σ2N−O(N−2))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(N−2)O(N−2)O((ˉX−μ)3)O((X¯−μ)3)−O(N−2)−O(N−2)O(N−3)O(N−3)
κ3(h(ˉX))=E[(h′(μ)(ˉX−μ)+12h″(μ)(ˉX−μ)2−12h″(μ)σ2N))3]=E[h′(μ)3(ˉX−μ)3+18h″(μ)3(ˉX−μ)6−18h″(μ)3σ6N3+32h′(μ)2h″(μ)(ˉX−μ)4+34h′(μ)h″(μ)(ˉX−μ)5−32h′(μ)2h″(μ)(ˉX−μ)2σ2N+O(N−3)]κ3(h(X¯))=E[(h′(μ)(X¯−μ)+12h′′(μ)(X¯−μ)2−12h′′(μ)σ2N))3]=E[h′(μ)3(X¯−μ)3+18h′′(μ)3(X¯−μ)6−18h′′(μ)3σ6N3+32h′(μ)2h′′(μ)(X¯−μ)4+34h′(μ)h′′(μ)(X¯−μ)5−32h′(μ)2h′′(μ)(X¯−μ)2σ2N+O(N−3)]
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(N−3)O(N−3)E[(ˉX−μ)5]E[(X¯−μ)5]E[(ˉX−μ)6]E[(X¯−μ)6]O(N−3)O(N−3)
E[(ˉX−μ)4]=E[1N4(N∑i=1(ˉX−μ))4]=1N4(NE[(Xi−μ)4]+3N(N−1)E[(Xi−μ)2]E[(Xj−μ)2]+0)=3N2σ4+O(N−3)E[(X¯−μ)4]=E[1N4(∑i=1N(X¯−μ))4]=1N4(NE[(Xi−μ)4]+3N(N−1)E[(Xi−μ)2]E[(Xj−μ)2]+0)=3N2σ4+O(N−3)
फिर हमारे समीकरण पर लिए उम्मीदκ3(h(ˉX))κ3(h(X¯)) , हमारे पास है
κ3(h(ˉX))=h′(μ)3E[(ˉX−μ)3]+32h′(μ)2h″(μ)E[(ˉX−μ)4]−32h′(μ)2h″(μ)E[(ˉX−μ)2]σ2N+O(N−3)=h′(μ)3κ3(Xi)N2+92h′(μ)2h″(μ)σ4N2−32h′(μ)2h″(μ)σ4N2+O(N−3)=h′(μ)3κ3(Xi)N2+3h′(μ)2h″(μ)σ4N2+O(N−3)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(N−3)=h′(μ)3κ3(Xi)N2+92h′(μ)2h′′(μ)σ4N2−32h′(μ)2h′′(μ)σ4N2+O(N−3)=h′(μ)3κ3(Xi)N2+3h′(μ)2h′′(μ)σ4N2+O(N−3)
यह की व्युत्पत्ति को समाप्त करता है । अब, अंत में, हम को सममित रूपांतरित करेंगे ।κ3(h(ˉX))κ3(h(X¯))A(u)=∫u−∞1[V(θ)]1/3dθA(u)=∫u−∞1[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(θx−b(θ))fXi(x;θ)=h(x)exp(θx−b(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)θθμμb′b′θ(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(N−3)O(N−3) । 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)=∫u−∞1[V(θ)]1/3dθV