घातीय यादृच्छिक चर की सशर्त अपेक्षा


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रैंडम वेरिएबल ( ) के लिए मुझे सहज ही लगता है कि के बराबर होना चाहिए के बाद से memoryless संपत्ति द्वारा के वितरण की तरह ही है लेकिन द्वारा सही करने के लिए स्थानांतरित कर दिया ।X∼Exp(λ)E[X]=1λE[X|X>x]x+E[X]X|X>xXx

हालांकि, मैं ठोस सबूत देने के लिए मेमोरीलेस संपत्ति का उपयोग करने के लिए संघर्ष कर रहा हूं। किसी भी प्रकार की मदद की बेहद सराहना की जाती है।

धन्यवाद।


संकेत: गणितीय अभिव्यक्ति है , " द्वारा दाईं ओर स्थानांतरित करने के लिए " है, और इसलिएअब दाईं ओर के इंटीग्रल पर वेरिएबल्स का बदलाव करें। fX|X>a(x)=fX(x−a)a
E[X∣X>a]=∫−∞∞xfX∣X>a(x)dx=∫−∞∞xfX(x−a)dx.
— दिलीप सरवत

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ध्यान दें कि , " " से नीचे एक छोटा वितरण है जिसे छोटा किया गया है। सामान्य रूप से इसे घातीय वितरण स्थानांतरित कर दिया गया है और शिफ्ट किए गए घातांक में मेमोरी रहित संपत्ति नहीं है । X|X>xx
— ई

जवाबों:


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…एक्स | एक्स > एक्स एक्स एक्स memoryless संपत्ति द्वारा के वितरण की तरह ही है लेकिन द्वारा सही करने के लिए स्थानांतरित कर दिया ।X|X>xXx

चलो को निरूपित की प्रायिकता घनत्व समारोह (पीडीएफ) । फिर, क्या आप सही तरीके से राज्य के लिए गणितीय निर्माण अर्थात्, सशर्त की पीडीएफ यह देखते हुए कि की तरह ही है लेकिन द्वारा सही करने के लिए स्थानांतरित कर दिया यह है कि । इसलिए, , उम्मीद मूल्य की यह देखते हुए कि है fX(t)X−X{X>x}Xx −fX∣X>x(t)=fX(t−x)E[X∣X>x]X{X>x}

E[X∣X>x]=∫−∞∞tfX∣X>x(t)dt=∫−∞∞tfX(t−x)dt=∫−∞∞(x+u)fX(u)duon substituting u=t−x=x+E[X].
ध्यान दें कि हमने गणना में के घनत्व का स्पष्ट रूप से उपयोग नहीं किया है , और अगर हमें बस यह याद है कि मुझे स्पष्ट रूप से एकीकृत करने की आवश्यकता नहीं है (i) एक पीडीएफ के तहत क्षेत्र और (ii) परिभाषा अपने पीडीएफ के संदर्भ में एक सतत यादृच्छिक चर के अपेक्षित मूल्य।X1


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के लिए , घटना संभावना है । इसलिए, लेकिन (फेनमैन की चाल का उपयोग करके, हावी कन्वर्सेशन प्रमेय द्वारा , क्योंकि यह मजेदार है) { एक्स > एक्स } पी { एक्स > एक्स } = 1 - एफ एक्स ( एक्स ) = ई - λ एक्स > 0 ई [ एक्स | एक्स > एक्स ] = ई [ एक्सx>0{X>x}P{X>x}=1−FX(x)=e−λx>0

E[X∣X>x]=E[XI{X>x}]P{X>x},
E[XI{X>x}]=∫x∞tλe−λtdt=(∗)
(∗)=−λ∫x∞ddλ(e−λt)dt=−λddλ∫x∞e−λtdt
=−λddλ(1λ∫x∞λe−λtdt)=−λddλ(1λ(1−FX(x)))
=−λddλ(e−λxλ)=(1λ+x)e−λx,
जो वांछित परिणाम देता है
E[X∣X>x]=1λ+x=E[X]+x.

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हालांकि फेनमैन की चाल का उपयोग दिलचस्प है, क्यों न केवल प्राप्त करने के लिए भागों द्वारा एकीकृत किया
∫x∞tλe−λtdt=−te−λt|x∞+∫x∞e−λtdt=(x+1λ)e−λx?
— दिलीप सरवटे
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