Zeigen Sie, dass


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Es sei Y1∼SN(μ1,σ12,λ) und Y2∼N(μ2,σ22) unabhängig. Zeigen Sie, dass Y1+Y2 eine Schrägnormalverteilung haben, und finden Sie die Parameter dieser Verteilung.

Da die Zufallsvariablen unabhängig sind, habe ich versucht, Faltung zu verwenden. Sei Z=Y1+Y2

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

Hier sind ϕ() und Φ() das normale Standard-PDF bzw. -Cdf.

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

Für vereinfachte Notationen sei k=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

Aber ich stecke an diesem Punkt fest.

BEARBEITEN: Befolgen Sie die Vorschläge in den Kommentaren und nehmen Sie und σ 2 1 = σ 2 2 = 1μ1=μ2=0σ12=σ22=1

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

ist schief normal.


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Wenn Sie einen einfacheren Fall von , σ 1 = σ 2 = 1 versuchen , wird die Unordnung erheblich reduziert und Sie sehen den Wald anstelle der Bäume? μ1=μ2=0σ1=σ2=1
— Dilip Sarwate

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Ich denke, Dilips Vorschlag ist gut, aber Sie sollten Ihre Erweiterung des ersten quadratischen Terms sorgfältig prüfen. (Es wird Ihr unmittelbares Problem nicht beheben, aber es wird am Ende eine
— Rolle spielen

Antworten:


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Neuparametrisierung des Versatzes in Bezug auf und unter Verwendung des mgf der Schrägnormalen (siehe unten)hatZ=Y1+Y2mgf M Z ( t ) , daY1undY2unabhängig sind.δ=λ/1+λ2Y1Y2Z=Y1+Y2 dass das MGF einer Skew normal mit Parametern ist,μ=μ1+μ2,σ2=σ 2 1 +σ 2 2 undσδ′=σ1δwobeiδ′der neue Versatzparameter ist. Daher istδ'=

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′
In der anderen Parametrisierung kann der neue Versatzparameterλ'nach einer gewissen Algebra geschrieben werden, z. B. als λ'=δ'
δ′=δσ1σ=δσ1σ12+σ22.
λ′
λ′=δ′1−δ′2=λ1+σ22σ12(1+λ2).

Die mgf einer Standardversatznormalen können wie folgt abgeleitet werden:

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).
μσ
Mμ+σX(t)=Ee(μ+σX)t=eμtMX(σt)=2eμt+σ2t2/2Φ(λ1+λ2σt).

Ich habe nicht verstanden, wie man dieses bekommtδ′=δσ1σ

tt2Φ
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