Relación entre la distribución gamma y chi-cuadrado


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Si

Y=i=1NXi2
donde XiN(0,σ2) , es decir, todas las Xi son iid variables aleatorias normales de media cero con las mismas variaciones, entonces
YΓ(N2,2σ2).

Sé que la distribución chi-cuadrado es un caso especial de la distribución gamma, pero no podía derivar la distribución chi-cuadrado para la variable aleatoria . ¿Alguna ayuda, por favor?Y

Respuestas:


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Algunos antecedentes

La distribución se define como la distribución que resulta de sumar los cuadrados de n variables aleatorias independientes N ( 0 , 1 ) , entonces: Si  X 1 , ... , X nN ( 0 , 1 )  y son independientes, entonces  Y 1 = n i = 1 Xχn2nN(0,1) dondeXY

If X1,,XnN(0,1) and are independent, then Y1=i=1nXi2χn2,
XYdenota que las variables aleatorias e Y tienen la misma distribución (EDITAR: χ distribución n es f χ 2 ( x ; n ) = 1XY denotará tanto una distribución de Chi cuadrado conngrados de libertad como una variable aleatoria con dicha distribuciónχn2n). Ahora, el pdf delχn2 Entonces, de hecho, ladistribución χ 2 n es un caso particular de Γ ( p , a
fχ2(x;n)=12n2Γ(n2)xn21ex2,for x0 (and 0 otherwise).
χn2 con pdf f Γ ( x ; a , p ) = 1Γ(p,a) Ahora está claro que
fΓ(x;a,p)=1apΓ(p)xp1exa,for x0 (and 0 otherwise).
.χn2Γ(n2,2)

Tu caso

La diferencia en su caso es que tiene variables normales con variaciones comunes σ 21 . Pero en ese caso surge una distribución similar: Y 2 = n i = 1 X 2 i = σ 2 n i = 1 ( X iXiσ21

Y2=i=1nXi2=σ2i=1n(Xiσ)2σ2χn2,
Yχn2σ2Y2=σ2Y1
fσ2χ2(x;n)=fχ2(xσ2;n)1σ2.
Y2Γ(n2,2σ2)σ2a

Nota

χn2σ21χ12χn2


Y2σ2χn2,Y2=σ2U,Uχn2.fσ2U(x;n)=fχ2(xσ2;n)1σ2.

σ2χn2χn2σ2fχ2(x;n)χn2nσ2χn2fχn2(x;n)n

Xn2i=1NXi2.

Y2Xiσ2XiσXi
epsilone

3
χn2n
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