Density-Function

如果我知道我估計的密度關於 0 對稱,如何在我的核密度估計器中施加這個限制?

  • August 8, 2020

假設我有興趣估計未知的平滑密度 $ X $ 表示為 $ f(\cdot) $ 使用數據 $ {X_i}_{i=1}^{n} $ . 假設我也知道 $ f(\cdot) $ 在這個意義上關於 0 是對稱的 $ f(-x)=f(x) $ 對於任何 $ x $ 在支持。我的問題是

1.如何在通常定義為的核密度估計器中施加或合併這種對稱性限制

$ \widehat{f}(x)=\frac{1}{nh}\sum_{i=1}^{n}k(\frac{X_i-x}{h}) $ , 在哪裡 $ k(\cdot) $ 是核函數。

2.對稱限制核密度估計器如何改進上面定義的樸素核估計器?

直觀地說,對稱受限的核密度估計器應該更好,因為它使用了更多信息,但我不知道如何展示或量化這種改進。例如,它收斂得更快嗎?

施加限制的一種方法是僅反映關於零的數據,因此

$$ \hat f(x) = \frac{1}{2nh}\sum_i k\left(\frac{X_i-x}{h} \right)+k\left(\frac{-X_i-x}{h} \right) $$

如果您使用與普通內核估計器相同的帶寬,您會期望誤差的方差分量將減半,而偏差分量不會改變。大概你可以(原則上)得到一個更小的 $ h $ 和更小的偏差,但更少的方差減少。你不會得到一個改進的收斂速度,只是一個恆定的因素。

This paper 實際上有詳細信息,包括對稱中心何時已知(您的情況)和何時未知。如果它是未知的,你需要估計它,你必須小心你的估計器不會太糟糕。該論文表明(對於足夠大 $ n $ 並且在關於平滑度的弱假設下)即使必須估計對稱中心,您也總能得到改進。

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/482036

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