Probability

貝塔變量和均勻變量的組合分佈

  • January 18, 2018

給定

(在哪裡,如果有幫助)和

我試圖找到一個公式(甚至是 cdf)

在域上.

我從這裡知道給定它的PDF是

當然 beta 分佈的 pdf 是

但是將它們結合起來已經超出了我作為工程師的技能。

**編輯:**因為這似乎不可能使用封閉形式,有人可以告訴我如何制定積分來計算這種 PDF 嗎?如果我能深入了解這種類型的複合分佈是如何在數學上構建的,那麼我可能有某種方法可以將問題重新表述為對解決方案更友好。

密度沒有封閉形式。它的積分形式可以得到如下。如果我們以 X=x 我們有 Y=x+(12x)C 在哪裡 C 範圍在單位區間內。在這種情況下的支持是:

supp(Y|X=x)={[x,1x]for 0x<12,\[6pt][1x,x]for 12<x1.\[6pt]

(我們可以忽略這種情況 x=12 因為這發生的概率為零。)在這個支持下,我們有條件密度:

pY|X(y|x)=1|12x|pC(yx12x)\[6pt]=1|12x|2π(1(yx12x)2)1/2\[6pt]=1|12x|2π((12x)2(yx)2(12x)2)1/2\[6pt]=1|12x|2π((14x+4x2)(y22xy+x2)(12x)2)1/2\[6pt]=1|12x|2π(14x+3x2+2xyy2(12x)2)1/2\[6pt]=1|12x|2π|12x|14x+3x2+2xyy2\[6pt]=2π114x+3x2+2xyy2.\[6pt]

反轉我們擁有的支持 supp(X|Y=y)=[0,min(y,1y)][max(y,1y),1] . 因此,應用總概率定律會給你:

$$ \begin{aligned} p_Y(y) &= \int \limits_0^1 p_{Y|X}(y|x) p_X(x) \ dx \[6pt] &= \int \limits_0^{\min(y,1-y)} p_{Y|X}(y|x) p_X(x) \ dx

  • \int \limits_{\max(y,1-y)}^1 p_{Y|X}(y|x) p_X(x) \ dx \[6pt] &= \frac{2}{\pi} \frac{\Gamma(\alpha+\beta)}{\Gamma(\alpha) \Gamma(\beta)} \Bigg[ \quad \int \limits_0^{\min(y,1-y)} \frac{x^{\alpha-1} (1-x)^{\beta-1}}{\sqrt{1 - 4x + 3x^2 + 2xy - y^2}} \ dx \ &\quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad + \int \limits_{\max(y,1-y)}^1 \frac{x^{\alpha-1} (1-x)^{\beta-1}}{\sqrt{1 - 4x + 3x^2 + 2xy - y^2}} \ dx \Bigg]. \[6pt] \end{aligned} $$

該積分沒有封閉形式,因此必須使用數值方法對其進行評估。

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/323742