Oct 19th Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics. Multidimensional estimators. Základní pojmy.

Podobné dokumenty
M-estimators. Oct 19th Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics. M-estimators. Základní pojmy - připomenutí.

M - ODHADY M - ODHADY

6. ZÁKLADY STATIST. ODHADOVÁNÍ. Θ parametrický prostor. Dva základní způsoby odhadu neznámého vektoru parametrů bodový a intervalový.

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA

z Matematické statistiky 1 1 Konvergence posloupnosti náhodných veličin

Odhad parametrů N(µ, σ 2 )

MATEMATICKÁ STATISTIKA. Katedra matematiky a didaktiky matematiky Technická univerzita v Liberci

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

1 Topologie roviny a prostoru

Odhad parametrů N(µ, σ 2 )

X = x, y = h(x) Y = y. hodnotám x a jedné hodnotě y. Dostaneme tabulku hodnot pravděpodobnostní

22 Základní vlastnosti distribucí

Bakalářské studium na MFF UK v Praze Obecná matematika Zaměření: Stochastika. 1 Úvodní poznámky. Verze: 13. června 2013

MATEMATICKÁ STATISTIKA - XP01MST

Téma 22. Ondřej Nývlt

Matematika 5 FSV UK, ZS Miroslav Zelený

Úvod do teorie odhadu. Ing. Michael Rost, Ph.D.

jevu, čas vyjmutí ze sledování byl T j, T j < X j a T j je náhodná veličina.

Statistika a spolehlivost v lékařství Charakteristiky spolehlivosti prvků I

n = 2 Sdružená distribuční funkce (joint d.f.) n. vektoru F (x, y) = P (X x, Y y)

AVDAT Náhodný vektor, mnohorozměrné rozdělení

Základy teorie odhadu parametrů bodový odhad

Statistika II. Jiří Neubauer

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Odhady parametrů Postačující statistiky

I. D i s k r é t n í r o z d ě l e n í

Primitivní funkce a Riemann uv integrál Lineární algebra Taylor uv polynom Extrémy funkcí více prom ˇenných Matematika III Matematika III Program

Texty k přednáškám z MMAN3: 4. Funkce a zobrazení v euklidovských prostorech

p(x) = P (X = x), x R,

Charakterizace rozdělení

Definice 1.1. Nechť je M množina. Funkci ρ : M M R nazveme metrikou, jestliže má následující vlastnosti:

Robustní odhady kovarianční matice

Spojitost a limita funkce

10 Funkce více proměnných

MATEMATICKÁ STATISTIKA

Projekty - Úvod do funkcionální analýzy

Vlastnosti odhadů ukazatelů způsobilosti

Greenova funkce pro dvoubodové okrajové úlohy pro obyčejné diferenciální rovnice

AVDAT Klasický lineární model, metoda nejmenších

9. T r a n s f o r m a c e n á h o d n é v e l i č i n y

verze 1.3 kde ρ(, ) je vzdálenost dvou bodů v R r. Redukovaným ε-ovým okolím nazveme ε-ové okolí bodu x 0 mimo tohoto bodu, tedy množinu

Pravděpodobnost a statistika

Pravděpodobnost a aplikovaná statistika

Minikurz aplikované statistiky. Minikurz aplikované statistiky p.1

Matematika III 10. týden Číselné charakteristiky střední hodnota, rozptyl, kovariance, korelace

Základy matematické analýzy

Definice 7.1 Nechť je dán pravděpodobnostní prostor (Ω, A, P). Zobrazení. nebo ekvivalentně

5 Časové řady. Definice 16 Posloupnost náhodných veličin {X t, t T } nazveme slabě stacionární, pokud

správně - A, jeden celý příklad správně - B, jinak - C. Pro postup k ústní části zkoušky je potřeba dosáhnout stupně A nebo B.

17. Posloupnosti a řady funkcí

1 Klasická pravděpodobnost. Bayesův vzorec. Poslední změna (oprava): 11. května 2018 ( 6 4)( 43 2 ) ( 49 6 ) 3. = (a) 1 1 2! + 1 3!

5. B o d o v é o d h a d y p a r a m e t r ů

8.1. Definice: Normální (Gaussovo) rozdělení N(µ, σ 2 ) s parametry µ a. ( ) ϕ(x) = 1. označovat písmenem U. Její hustota je pak.

Lineární algebra : Metrická geometrie

9. Vícerozměrná integrace

Faster Gradient Descent Methods

Odhady Parametrů Lineární Regrese

10. cvičení z PST. 5. prosince T = (n 1) S2 X. (n 1) s2 x σ 2 q χ 2 (n 1) (1 α 2 ). q χ 2 (n 1) 2. 2 x. (n 1) s. x = 1 6. x i = 457.

Definice. Nechť k 0 celé, a < b R. Definujeme. x < 1. ϕ(x) 0 v R. Lemma [Slabá formulace diferenciální rovnice.] x 2 1

4. Na obrázku je rozdělovací funkce (hustota pravděpodobnosti) náhodné veličiny X. Jakou hodnotu musí mít parametr k?

Dnešní látka Variačně formulované okrajové úlohy zúplnění prostoru funkcí. Lineární zobrazení.

Radka Picková Transformace náhodných veličin

Výběrové charakteristiky a jejich rozdělení

NMFM301 Statistika pro finanční matematiky. Michal Kulich

Normální rozložení a odvozená rozložení

Pravděpodobnost a statistika (BI-PST) Cvičení č. 9

Matematická analýza III.

VYBRANÁ ROZDĚLENÍ. SPOJITÉ NÁH. VELIČINY Martina Litschmannová

Pravděpodobnost a statistika, Biostatistika pro kombinované studium. Tutoriál č. 5: Bodové a intervalové odhady, testování hypotéz.

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2017

Přednáška 6, 6. listopadu 2013

9. Vícerozměrná integrace

Je založen na pojmu derivace funkce a její užití. Z předchozího studia je třeba si zopakovat a orientovat se v pojmech: funkce, D(f), g 2 : y =

III. Diferenciál funkce a tečná rovina 8. Diferenciál funkce. Přírůstek funkce. a = (x 0, y 0 ), h = (h 1, h 2 ).

Matematická analýza ve Vesmíru. Jiří Bouchala

MATEMATICKÁ STATISTIKA 1, CVIČENÍ (NMSA331) Poslední úprava dokumentu: 17. listopadu 2016

OBECNOSTI KONVERGENCE V R N

MODELOVÁNÍ CHVOSTŮ TEORIE EXTRÉMNÍCH ODHADY PARETOVA INDEXU. Jan Dienstbier HODNOT. contact:

Úvod do parciálních diferenciálních rovnic. 2 Kanonický tvar lineárních PDR 2. řádu pro funkce

15 Maticový a vektorový počet II

Katedra matematiky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze Příjmení a jméno ➊ ➋ ➌ ➍ ➎ ➏ Bonus

Přednáška. Další rozdělení SNP. Limitní věty. Speciální typy rozdělení. Další rozdělení SNP Limitní věty Speciální typy rozdělení

LWS při heteroskedasticitě

Matematika 4 FSV UK, LS Miroslav Zelený

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

Interpolace, ortogonální polynomy, Gaussova kvadratura

Funkce. Limita a spojitost

1/15. Kapitola 2: Reálné funkce více proměnných

ZÁKLADNÍ POJMY a analýza výběru

Euklidovský prostor. Funkce dvou proměnných: základní pojmy, limita a spojitost.

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od podzimu 2016

Aplikovaná numerická matematika

SPOJITÉ ROZDĚLENÍ PRAVDĚPODOBNOSTI. 7. cvičení

7. Aplikace derivace

ÚVOD DO TEORIE ODHADU. Martina Litschmannová

Diferenˇcní rovnice Diferenciální rovnice Matematika IV Matematika IV Program

Testování hypotéz o parametrech regresního modelu

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

Otázku, kterými body prochází větev implicitní funkce řeší následující věta.

Učební texty k státní bakalářské zkoušce Matematika Základy teorie funkcí více proměnných. študenti MFF 15. augusta 2008

Cvičení ke kursu Vyčíslitelnost

Transkript:

Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics Oct 19th 2009

Influence Function Stejné jako pro jednorozměrný případ až na Θ R p. Influence Function IF (x; T, F) = lim h 0 T [(1 h)f + h x ] T [F] h ve všech x X, pro které tato limita existuje. Za podmínek regularity platí: IF (x; T, F)dF(x) = 0.

Další vlastnosti Za platnosti dalších předpokladů T asymptoticky normální s asymptotickou varianční maticí: V (T, F) = IF (x; T, F)IF(x; T, F) T df(x). Mějme parametrický model {F θ } Θ s hustotami f θ (x) a definujme skóry s(x, θ) = θ ln f θ(x), potom J(θ) = s(x, θ)s(x, θ) T df θ (x) je Fisherova informační matice.

Vícerozměrný Rao Cramér Věta Za podmínek regularity pro odhady splňující T (F θ ) = θ (Fisherova konzistence) platí: V (T, F θ ) J(θ) 1 0. Analogie již uvedeného (jedna dimenze) V (T, F θ ) = IF (x; T, F θ ) 2 df θ (x) 1 J(θ)

Gross-Error Sensitivities unstandardized γu(t, F) = sup{ IF(x; T, F) }. x závislá na měřítku nežádoucí vlastnost. Nutno standardizovat. self-standardized γs(t, F) = sup{if (x; T, F) T V (T, F) 1 IF (x; T, F)} 1/2, x pokud je V(T,F) regulární, jinak γ s(t, F) =. information-standardized Pokud J(θ) ex. pro všechna θ, definujeme γi (T, F) = sup{if (x; T, F) T J[T (F)]IF (x; T, F)} 1/2. x

Breakdown point Stejná definice jako v jednorozměrném případě. Prochorovova vzdálenost F, G F(X ) rozdělení, potom π(f, G) = inf{ε; F(A) G(A ε ) + ε, A}. Breakdown point Breakdown point ε posloupnosti odhadů {T n ; n 1} v rozdělení F je definován jako ε = sup{ε 1; existuje kompakt K ε Θ tak, že: π(f, G) < ε lim n + G({T n K ε }) = 1}.

Analogie jednorozměrného případu: M-odhad M-odhad (funkcionál) T (F) R p je definován pomocí funkce ρ : X Θ R předpisem T (F) = argmin ρ(x, t)df(x), t nebo pomocí funkce ψ : X Θ R p jako řešení soustavy rovnic ψ(x, t)df (x) = 0 v proměnné t. Druhá definice určuje širší třídu.

Influence Function I. Odvození jako v jednorozměrném případě ψ(x, T (G))dG(x) = 0. Označme F t,x = (1 t)f + t x, potom 0 = ψ(y, T (F ))d( x F)(y) + θ [ψ(y, θ)] T (F )df (y) t [T (F t,x)] t=0, z čehož již dostáváme vzorec pro IF IF (x; ψ, F) = M(ψ, F) 1 ψ(x, T (F)), kde M(ψ, F) = θ [ψ(y, θ)] T (F )df(y).

Influence Function II. Ze vzorce pro IF získáváme následně vzorec pro asymptotický rozptyl asymptotického odhadu [ ] V (T, F) = M(ψ, F) 1 ψ(x, T (F))ψ(x, T (F)) T df(x) Předpokládejme, že T je Fisherovsky konzistentní, potom ψ(x, θ)df θ (x) = 0, θ Θ. M(ψ, F) T. Derivováním podle θ dostáváme M(ψ, F ) = ψ(x, θ) s(x, θ) T df θ (x). nový předpis pro IF: [ 1 IF (x; T, F θ ) = ψ(x, θ) s(x, θ) T df θ (x)] ψ(x, θ).

Příklad I. Necht X = R a Θ = {(µ, σ); σ > 0}. Mějme model s distribucemi F µ,σ = L(µ + σz ), kde Z odpovídá rozdělení F 0 hustota f 0. Omezení na ekvivariantní odhady: T {L(a+bX)} = (a+b T (1) {L(X)}, b T (2) {L(X)}) T, a, b R Pak pro libovolnou F 0 symetrickou okolo 0, T (1) (F 0 ) = 0. Pokud navíc T (2) (F 0 ) > 0, pak první složka IF lichá a druhá sudá. ze symetrie složky asymptoticky nezávislé, což znamená Dále V (T, F 0 ) = diag{v (T (1), F 0 ), V (T (2), F 0 )}. IF (x; T, F µ,σ ) = σ IF {(x µ)/σ; T, F 0 }, V (T, F µ,σ ) = σ 2 V (T, F 0 ).

Příklad I. aplikace na M-odhady Mějme θ 0 = (0, 1) T. Vyjádření ekvivariantního M-odhadu: ψ(x; µ, σ) = ψ 0 {(x µ)/σ}, při ψ 0 ( z) = ( ψ (1) 0 (z), ψ(2) 0 (z))t. Dostáváme ( ) B IF(x; T, F 0 ) = 1 (ψ (1) 0 ) 1 ψ (1) 0 (x) B 2 (ψ (2) 0 ) 1 ψ (2) 0 (x), kde B i (ψ (i) 0 ) = ψ (i) 0 (x) s(i) 0 (x)df 0(x), kde s 0 (x) jsou věrohodnostní skóry v θ 0 ( f s 0 (x) = 0 (x)/f ) 0(x) x f 0 (x)/f. 0(x) 1

Příklad I. aplikace na M-odhady pokračování Asymptotický rozptyl je pak { V (T, F 0 ) = diag A 1 (ψ (1) 0 )/B 1(ψ (1) 0 )2, A 2 (ψ (2) 0 )/B 2(ψ (2) 0 )2}, kde A i (ψ (i) 0 ) = ψ (i) 0 (x)2 df 0 (x), i = 1, 2. Aplikace na MLE Průměru a výběrové směrodatné odchylce odpovídá ( ) ψ0 ML x (x) = x 2. 1 Pro F 0 = Φ A 1 ( X) = B 1 ( X) = 1, A 2 (S) = B 2 (S) = 2, IF(x; T ML, Φ) = (x, (x 2 1)/2) T, V (T ML, Φ) = J(θ 0 ) 1 = diag(1, 1/2).

Robustní modifikace MLE I. Huberův odhad ( ) ψ0 P2 (x) = ψb (x) ψ b (x) 2, β kde kde b, x b, ψ b (x) = x, x < b, b, x b, β = ψ b (x) 2 dφ(x) = χ 2 3 (b2 ) + b 2 [1 χ 2 1 (b2 )].

Robustní modifikace MLE II. Median a median deviation kde ψ med 0 (x) = Charakteristiky odhadu: ( sign(x) sign( x β) β = Φ 1 (3/4) = 0.6745. ), γ u = 1.71, γ s = 2, γ i = 2.07. Eficience: e 1 = 0.637, e 2 = 0.368.

Děkuji za pozornost.