Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2013-03-13, 19:37
  #1
Medlem
Ska börja med att säga att det var en som fått denna fråga på en anställningsintervju, och då han inte kunde svaret själv frågande han den i ett annat forum. Men ingen hade något bra svar förutom att köra något monte carlo-simulering (eller dylikt). Dock kanske detta var svaret, det vet jag inte.

Försöker beräkna E[F(X+a)] där X är N(0,sigma) (eller N(0,sigma^2) beroende på hur man vill skriva det) och a konstant. Rent intuitivt borde, för a=0, det bli 1/2 eftersom X är symmetrisk kring 0. Men hur visar vi det samt vad blir det då a är skilt från 0.

Så om vi börjar med fallet då a=0, så först försökte jag tänka ut vad F_X(X) faktiskt betyder, P(X =< X)? Känns ju inte helt rätt då detta alltid kommer vara lika med ett. Så jag antog att man kunde införa två nya r.v. X_1, X_2 med samma fördelning som X. Då får vi istället F_(X_1)(X_2) = P(X_1 =< X_2) = P(X_1 - X_2 =< 0) = {X_1 - X_2 = X_3 är N(0,2sigma^2) (eller N(0,sqrt(2)sigma))} = P(X_3 =< 0), alltså kumulativa fördelningsfunktionen (heter det så på svenska..?) i 0, F_(X_3)(0).

Skulle vi ha fallet a != 0 får vi p.s.s. P(X_3 =< a), som då är F_(X_3)(a).

För att se om svaret 'stämmer' testa jag simulera detta i matlab.

Men det verkar som att detta endast stämmer för a != 0 då sigma = 1... någon som kan förklara vad som blir fel i min lösning?

Kod:
sigma = 1;
n = 50000;
X = zeros(1,n);
a=2;
for i=1:n;
    X(1,i) = normcdf(normrnd(0,1)+a,0,sigma);
end
mean(X)
normcdf(a,0,sqrt(2)*sigma)



Förresten, varför inför man inte LaTeX eller liknande här på flashback.. hade underlättat en hel del.
Citera
2013-03-13, 19:46
  #2
Medlem
inneskos avatar
Inte för att jag tror att jag kan bidra med något, men jag har väldigt svårt att förstå vad frågan är? Har du ens skrivit frågan?
Citera
2013-03-13, 20:03
  #3
Medlem
VonFanderblads avatar
Citat:
Ursprungligen postat av innesko
Inte för att jag tror att jag kan bidra med något, men jag har väldigt svårt att förstå vad frågan är? Har du ens skrivit frågan?
Uppgiften är beräkna E[F(X+a). Frågan är vad F(X+a) är.
Citera
2013-03-13, 20:09
  #4
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av VonFanderblad
Uppgiften är beräkna E[F(X+a). Frågan är vad F(X+a) är.

Precis, såg att jag inte skrev att F betecknar cdf för X. Och till innesko: E[X] betecknar väntevärdet av X, alltså är E[F(X+a)] väntevärdet av F(X+a).

Går också i fallet för a=0 gå direkt på definitionen av väntevärdet, d.v.s. integralen av F(s)*f(s)ds och skriva om detta lite så får man till slut 1/2. Går mindre bra då a=!0 dock.
Citera
2013-03-13, 21:27
  #5
Medlem
knyttnytts avatar
Låt X,Y Є N(0,σ²). Per definition är E(F(X+a)) = E(P(Y ≤ X+a)) = P(Y ≤ X+a) = P(Y-X ≤ a)

Det andra steget kan motiveras lite tydligare om man skriver ut integralen.

Men eftersom Y-X Є N(0,2σ²) är P(Y-X ≤ a) = erf[a/(sqrt(2)σ)]
Citera
2013-03-13, 21:33
  #6
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av knyttnytt
Låt X,Y Є N(0,σ²). Per definition är E(F(X+a)) = E(P(Y ≤ X+a)) = P(Y ≤ X+a) = P(Y-X ≤ a)

Det andra steget kan motiveras lite tydligare om man skriver ut integralen.

Men eftersom Y-X Є N(0,2σ²) är P(Y-X ≤ a) = erf[a/(sqrt(2)σ)]

Precis, men när jag simulerar detta i matlab verkar det ju inte stämma
Citera
2013-03-13, 21:42
  #7
Medlem
knyttnytts avatar
Citat:
Ursprungligen postat av jackielackiesaki
Precis, men när jag simulerar detta i matlab verkar det ju inte stämma

Borde inte
Kod:
X(1,i) = normcdf(normrnd(0,1)+a,0,sigma);
vara
Kod:
X(1,i) = normcdf(normrnd(0,sigma)+a,0,sigma);
Citera
2013-03-13, 21:46
  #8
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av knyttnytt
Borde inte
Kod:
X(1,i) = normcdf(normrnd(0,1)+a,0,sigma);
vara
Kod:
X(1,i) = normcdf(normrnd(0,sigma)+a,0,sigma);

Har du helt rätt i.. hade inte mycket kod att kolla igenom där men failade iaf. Då verkar det ju som det stämmer trots allt, trodde det var en sammanträffande att det funkade för sigma=1.
Tack =)
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback