Probability

截斷 RV 推導的條件期望,gumbel 分佈(邏輯差)

  • February 9, 2017

我有兩個獨立且同分佈的隨機變量,即:

我正在嘗試計算兩個數量:

我到了需要對以下形式進行集成的地步:,它似乎沒有封閉形式的積分。**誰能幫我解決這個問題?**也許我做錯了什麼。

我覺得肯定應該有封閉形式的解決方案。(編輯:即使它不是封閉形式,但也會有軟件來快速評估積分 [例如 Ei(x)],我想這也可以。)


編輯:

我認為隨著變量的變化,讓

這映射到和分別。

. 然後在變量的變化下,我將(1)歸結為…

可能有一個代數錯誤,但我仍然無法解決這個積分……


相關問題:iid Gumbel 變量的最大值的期望

由於參數 $ (\mu,\beta) $ Gumbel 分佈的分別是位置和規模,問題簡化為計算 $$ \mathbb{E}[\epsilon_1|\epsilon_1+c>\epsilon_0]= \frac{\int_{-\infty}^{+\infty} x F(x+c) f(x) \text{d}x}{\int_{-\infty}^{+\infty} F(x+c) f(x) \text{d}x} $$ 在哪裡 $ f $ 和 $ F $ 與 $ \mu=0 $ , $ \beta=1 $ . 分母以封閉形式提供 $$ \begin{align*} \int_{-\infty}^{+\infty} F(x+c) f(x) \text{d}x &= \int_{-\infty}^{+\infty} \exp{-\exp[-x-c]}\exp{-x}\exp{-\exp[-x]}\text{d}x\&\stackrel{a=e^c}{=}\int_{-\infty}^{+\infty} \exp{-(1+a)\exp[-x]}\exp{-x}\text{d}x\&=\frac{1}{1+a}\left[ \exp{-(1+a)e^{-x}}\right]{-\infty}^{+\infty}\ &=\frac{1}{1+a} \end{align*} $$ 分子涉及指數積分,因為(根據WolframAlpha 積分器) $$ \begin{align*} \int{-\infty}^{+\infty} x F(x+c) f(x) \text{d}x &= \int_{-\infty}^{+\infty} x \exp{-(1+a)\exp[-x]}\exp{-x}\text{d}x\ &\stackrel{z=e^{-x}}{=} \int_{0}^{+\infty} \log(z) \exp{-(1+a)z}\text{d}z\ &= \frac{-1}{1+a}\left[\text{Ei}(-(1+a) z) -\log(z) e^{-(1+a) z}\right]_{0}^{\infty}\ &= \frac{\gamma+\log(1+a)}{1+a} \end{align*} $$ 因此 $$ \mathbb{E}[\epsilon_1|\epsilon_1+c>\epsilon_0]=\gamma+\log(1+e^{-c}) $$ 這個結果可以很容易地通過模擬來檢查,因為產生一個 Gumbel 變量相當於轉換一個 Uniform (0,1) 變量, $ U $ , 作為 $ X=-\log{-\log(U)} $ . 蒙特卡洛和理論手段確實同意:

當 <span class= 時,蒙特卡羅的充分性和理論均值從 -2 到 2 變化,對數軸,基於 10⁵ 模擬" />

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/260847

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