質問:
正規化された変数の許容範囲
Stéphane Laurent
2012-11-30 05:45:22 UTC
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サンプル$(x_i)\ sim _ {\ text {iid}} {\ cal N}(\ mu、\ sigma ^ 2)$に基づいて、正確な、または適切に近似された許容範囲の上限を取得するにはどうすればよいですか。 (つまり、分布の分位数の信頼限界の上限)$ \ dfrac {x_i} {\ sigma} $?ここでは、パラメータ$ \ mu $と$ \ sigma ^ 2 $の両方が不明であると想定しています。

おそらく、両方のパラメータは不明です。
@whuberはい、そうです。
その$ x_i / \ sigma \ sim N(\ mu、1)$を使用して、この量の尤度信頼区間を計算できます。これを使用すると、$ x_i / \ sigma $の$ p $番目の分位数が$ q = \ mu + \ Phi ^ {-1}(p)$であることがわかり、$(\ mu、\の尤度を再パラメーター化できます。 $(q、\ sigma)$の観点からsigma)$を取得し、通常の方法で$ q $のプロファイル尤度と対応する近似信頼区間を取得します。正確なアプローチが必要ですが、私にはわかりません。
@Procrastinatorに感謝します。ご覧のとおり、私は自分の質問に答えます。風邪を引いたときに報奨金を開始するのは良い考えではありません。
二 答え:
Stéphane Laurent
2013-01-03 17:36:57 UTC
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くそー!バウンティを開始した後、答えは簡単であることに気付きました。分位数は$ \ frac {\ mu} {\ sigma} + z_p $の形式であり、「効果量」$ \ fracに関する信頼区間を取得するための既知の方法がいくつかあります。 {\ mu} {\ sigma} $(または、変動係数に関する信頼区間の境界を反転することにより、このような信頼区間は Rパッケージ MBESS で利用できます。 。

whuber
2013-01-09 21:36:55 UTC
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S-Plusを使用した環境統計(CRC Press、2001)で、StevenMillardとNagarajNeerchalは、

$ \ beta $ span> -content 許容間隔と 信頼レベル $(1- \ alpha)100 $ span>%は、少なくとも $ \ beta 100 $ %( ie 、カバレッジは少なくとも $ \ beta 100 $ span>%)、確率 $(1- \ alpha)100 $ span>%。

いくつかの情報源を引用すると(Wald & Wolfowitz 1946、Guttman 1970、Gibbons 1994)、 $ n $ span>の観測値のおおよその両側許容間隔(サンプル平均)+ $ K $ span>(サンプル標準偏差)ここで

$$ K = r \ sqrt {\ frac {n-1} {\ chi ^ 2_ {n-1、\ alpha}}}。$$ span>

ここでは、 $ \ chi ^ 2_ {n-1、\ alpha} $ span>は、 $ \ alpha $ span>分位数です。 "math-container"> $ n-1 $ span>の自由度と $ r $ span>は方程式を解きます

$$ \ Phi(\ frac {1} {\ sqrt {n}} + r)-\ Phi(\ frac {1} {\ sqrt {n}}-r)-\ beta $$ span>

$ \ Phi $ span>標準の通常のCDFを使用)。

Wald and Wolfowitz(1946)は、 $ n $ span>の値が $ 2 $ span>、ただし $ \ beta $ span>と $ 1- \ alpha $ span>の両方が大きい場合 $ 0.95 $ span>より。さらに、Ellison(1964)は、この近似では、信頼レベルの誤差が $ 1 / n $ span>のオーダーであることを示しています。

Millard & Neerchalは、片側許容間隔のより単純なケースについても説明しています。ここで $ K $ span>は次の式で与えられます

$$ K = \ frac {t_ {n-1、z_ \ beta \ sqrt {n}、1- \ alpha}} {\ sqrt {n}}。 $$ span>

表記 $ t _ {\ nu、\ delta、p} $ span>は、 $ p ^ \ text {th} $ span> $ \ nu $ span>の自由度と非中心性を備えた非中心的なStudentt分布のクォンタイルパラメータ $ \ delta $ span>、および $ z_p $ span>は $ p ^ \ text {th} $ span>標準正規分布のクォンタイル、 $ z_p = \ Phi ^ {-1}(p)$ span>。これは、現在の質問に直接答えます。


ソフトウェア

httpのスプレッドシートで、これらの(通常理論)間隔のExcel(VBA)マクロを提供します。 ://www.quantdec.com/envstats/software/intervals.xls。私は試していませんが、 R パッケージの toleranceは、幅広い許容範囲の間隔を提供しているようです(たとえば、回帰残差に適用するには、これらの式を変更する必要があります) 。

非中央スチューデントt分布は、ベースの qt 関数(およびその関連)を介して ncp 引数を介して利用できます> R のインストール。


参考文献

ウォルド、A。、およびJ.ウォルフォウィッツ。 (1946)。 正規分布の許容限界。数理統計学年報 17 、208-215。

Guttman、I。(1970)統計的許容度地域:クラシックおよびベイジアン。 Hafner Publishing Co.、コネチカット州ダリエン。

(誤植があり、根本的な違いがないため、Gibbonsの参照は省略しています。)

これらの情報を提供していただきありがとうございます。しかし、私の質問の場合に、ガウスサンプルの古典理論をどのように適用するかはわかりません。 $(x_i)$の古典的な許容範囲を$ \ hat \ sigma $で割ると主張しますか?
私はその点を逃した。あなたの答えは確かに正しいです:変動係数$ \ mu / \ sigma $の信頼限界に定数を追加するだけで済みます。 (その答えに+1します。)しかし、私は長い間、このサイトのどこかで許容間隔の基本理論を説明したいと思っていたので、よろしければ、私の答えを開いたままにしておきたいと思います。そうすれば、このスレッドはいくつかの種類の許容間隔の参照を提供します。
はい、あなたの投稿には有用な情報が含まれています。


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