Self-Study
這有什麼樣的分佈?
目前我正在嘗試弄清楚以下內容的分佈:
X∼√n√Gamma(n,β) 其中分母遵循a Gamma(n,β) 分配。
我檢查了這些鏈接:
- 逆伽馬分佈隨機變量的平方根;
- 逆伽馬分佈的平方根?;
- https://en.wikipedia.org/wiki/Inverse-gamma_distribution;
- https://en.wikipedia.org/wiki/Nakagami_distribution。
我只是不確定如何連接這些點。我想我在玩某種 Nakagami 發行版?只是想找出一種干淨的表達方式 X 並知道它的參數是什麼樣的。如果可以的話,我需要找到它的均值和方差。
讓 Z 有一個伽瑪 (n,1) 分佈,有密度
fZ(z)=1Γ(n),zn−1,e−z,dz.
讓 λ>0. 然後
X=√λZ−1/2
範圍從 0 到 ∞ 和
Z=λX2.
替代 z=λx−2 和(因此) |dz|=2λx−3dx 我們發現
fX(x)dx=1Γ(n)(λx−2)n−1,e−λ/x2,2λx−3dx=2λnΓ(n),x−2n−1,e−λ/x2,dx.
放 λ=√n/β 或者 λ=√nβ 取決於是否 β 分別是比例或速率參數。
這是一個廣義逆伽馬分佈。
去尋找那些時刻 X 忽略這一切更簡單。 讓 k 成為當下( k=1 期望等)並觀察
E(Xk)=E(λk/2Z−k/2)=λk/21Γ(n)∫∞0z−k/2,zn−1,e−z,dz=λk/2Γ(n−k/2)Γ(n).
這是一個直方圖 105 的實現 Z 和 n=8, β=1/3 (比率)。我在上面疊加了理論分佈,這是非常一致的。以下
R
代碼報告了該樣本的均值和方差以及理論值;他們也非常同意。n <- 8 beta <- 1/3 n.sim <- 1e5 Z <- rgamma(n.sim, n, beta) X <- sqrt(n)/sqrt(Z) hist(X, freq=FALSE, breaks=50, col="#f8f8f8") curve(dgamma(n/x^2, n, beta) * 2*n/x^3, xname="x", add=TRUE, col="Red", lwd=2) c(Mean=mean(X), Formula=sqrt(n*beta) * exp(lgamma(n-1/2) - lgamma(n))) c(mu2=mean(X^2), Formula=n*beta / (n-1)) c(Variance=var(X), Formula=n*beta*(1/(n-1) - exp(2*(lgamma(n-1/2) - lgamma(n)))))