Probability

可視化二元二項分佈

  • January 7, 2016

**問題:**二元二項分佈在 3 維空間中是什麼樣的?

下面是我想為各種參數值可視化的特定函數;即,,, 和.

請注意,有兩個約束;和. 此外,是一個正整數,比如說,.

In 曾兩次嘗試使用 LaTeX (TikZ/PGFPLOTS) 繪製函數。這樣做時,我得到以下值的圖表:,和, 和,,和, 分別。我沒有成功實施對域值的約束;,所以我有點難過。

用任何語言製作的可視化效果都很好(R、MATLAB 等),但我正在使用 TikZ/PGFPLOTS 在 LaTeX 中工作。

第一次嘗試

,和

在此處輸入圖像描述

第二次嘗試

,和

在此處輸入圖像描述

編輯:

作為參考,是一篇包含一些圖表的文章。論文題目是 Atanu Biswasa 和 Jing-Shiang Hwang 的“A new bivariate binomial distribution”。統計與概率快報 60 (2002) 231–240。

編輯 2: 為清楚起見,並回應評論中的@GlenB,下面是我的書中如何向我展示分佈的快照。這本書沒有提到退化/非退化案例等。它只是像那樣呈現它,我試圖將它形象化。乾杯! 此外,正如@JohnK 所指出的,x1+x1=1 可能存在拼寫錯誤,他建議應該是 x1+x1=n。

在此處輸入圖像描述

方程的圖像來自:

Spanos, A (1986) 計量經濟學模型的統計基礎。劍橋大學出版社

這有兩個部分:首先你需要弄清楚個體概率是多少,然後你需要以某種方式繪製它們。

二項式 PMF 只是一系列“成功”的概率。雙變量二項式 PMF 將是“成功”的可能組合網格上的一組概率。在你的情況下,你有, 所以(記住成功是可能的)有網格/二元二項分佈中的可能結果。

我們可以首先計算邊際二項式 PMF,因為這非常簡單。由於變量是獨立的,每個聯合概率將只是邊際概率的乘積;這是矩陣代數。R在這裡,我使用代碼 演示了這個過程:

b1 = dbinom(0:5, size=5, prob=0.1);  sum(b1)  # [1] 1
b9 = dbinom(0:5, size=5, prob=0.9);  sum(b9)  # [1] 1
b4 = dbinom(0:5, size=5, prob=0.4);  sum(b4)  # [1] 1
b6 = dbinom(0:5, size=5, prob=0.6);  sum(b6)  # [1] 1

b19 = b1%o%b9;  sum(b19)  # [1] 1
rownames(b19) <- colnames(b19) <- as.character(0:5)
round(b19, 6)
# 0 1 2 3 4 5
# 0 6e-06 0.000266 0.004783 0.043047 0.193710 0.348678
# 1 3e-06 0.000148 0.002657 0.023915 0.107617 0.193710
# 2 1e-06 0.000033 0.000590 0.005314 0.023915 0.043047
# 3 0e+00 0.000004 0.000066 0.000590 0.002657 0.004783
# 4 0e+00 0.000000 0.000004 0.000033 0.000148 0.000266
# 5 0e+00 0.000000 0.000000 0.000001 0.000003 0.000006
b46 = b4%o%b6;  sum(b46)  # [1] 1
rownames(b46) <- colnames(b46) <- as.character(0:5)
round(b46, 3)
# 0 1 2 3 4 5
# 0 0.001 0.006 0.018 0.027 0.020 0.006
# 1 0.003 0.020 0.060 0.090 0.067 0.020
# 2 0.004 0.027 0.080 0.119 0.090 0.027
# 3 0.002 0.018 0.053 0.080 0.060 0.018
# 4 0.001 0.006 0.018 0.027 0.020 0.006
# 5 0.000 0.001 0.002 0.004 0.003 0.001

在這一點上,我們有兩個必要的概率矩陣。我們只需要決定如何繪製它們。老實說,我不是 3D 條形圖的忠實粉絲。因為R似乎同意我的觀點,所以我在 Excel 中繪製了這些圖:

b19:

在此處輸入圖像描述

b46:

在此處輸入圖像描述

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/189746

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