[問題] 獨立性質的一題證明

看板Statistics作者 (伃*是大正妹)時間14年前 (2009/10/11 16:48), 編輯推噓0(0018)
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如果是跟統計軟體有關請重發文章 如果跟論文有關也煩請您重發文章 文章類別是為了幫助大家搜尋資料與解答,造成不便之處請見諒 Dear all, 有一題證明想要請問大家: X ~ N(μ,Σ) Y = a'X, Z = b'X 要證明 Y, Z是獨立的若且唯若(iff) a'Σb = 0 其中, a, b, X, Y, Z 都是colume vector X1 X2 X = [ ︰ ] Xm a'代表a的轉置=>行向量變成列向量;Σ是Cov(Xi,Xj)=E(XiXj)-E(Xi)E(Xj) 以下是我的想法: (1) Y, Z are independent "=>" a'Σb = 0 (利用Y, Z 獨立 => Cov(Y,Z)=0的特性去證明"=>") Var(X) = E(XX')-E(X)E(X') = Σ "Var(r) = E(r^2)-[E(r)]^2" Cov(Y,Z) = Cov(a'X,b'X) = E{[Y-E(Y)][Z-E(Z)]} "Covariance的定義" = E[Y.Z'-Y.E(Z')-E(Y).Z'+E(Y).E(Z')] "行向量要相乘必須把後面轉置成列向量" = E(Y.Z')-E(Y).E(Z') "E[Y.E(Z')] = E(Y).E(Z')" = E[a'X.(b'X)']-E(a'X)E[(b'X)'] = E(a'X.X'b)-E(a'X)E(X'b) = a'[E(XX')-E(X)E(X')]b = a'Σb "if Y, Z are independent" = a'[E(X)E(X')-E(X)E(X')]b = a'0b = 0 ∴if Y, Z are independent, we can prove that a'Σb = 0 (2) Y, Z are independent "<=" a'Σb = 0 a'Σb = a'[E(XX')-E(X)E(X')]b = a'E(XX')b - a'E(X)E(X')b = E(a'XX'b) - E(a'X)(X'b) = E(YZ')-E(Y)E(Z') if a'Σb = 0 then E(YZ')-E(Y)E(Z') must be the form of "E(Y)E(Z')-E(Y)E(Z')" so that it can equal to 0. thus if a'Σb = 0 "=>" Y, Z are independent. 以上兩個方向的証明是我的想法,請大家能幫我看看有沒有錯誤,或是有正確的解法請 答覆我,謝謝大家 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.216.9.251

10/11 18:37, , 1F
E{[Y-E(Y)][Z-E(Z)]'} "Covariance的定義" 少轉置
10/11 18:37, 1F

10/11 18:39, , 2F
沒事 看錯
10/11 18:39, 2F

10/11 18:40, , 3F
Cov(Y,Z)=a'Σb
10/11 18:40, 3F

10/11 18:40, , 4F
= a'[E(X)E(X')-E(X)E(X')]b 這是錯的
10/11 18:40, 4F

10/11 18:41, , 5F
X之間不會獨立
10/11 18:41, 5F

10/11 18:43, , 6F
所以(1)只要寫到Cov(Y,Z)=a'Σb就夠了
10/11 18:43, 6F

10/11 18:45, , 7F
至於(2)的話,完整應該從獨立的定義下手
10/11 18:45, 7F

10/11 20:45, , 8F
所以(1)只需要說 y,z獨立 => cov(x,y)=a'Σb=0就好了嗎
10/11 20:45, 8F

10/11 20:49, , 9F
請問(2)有錯嗎
10/11 20:49, 9F

10/11 22:05, , 10F
covariance=0 不必然獨立.
10/11 22:05, 10F

10/11 22:06, , 11F
又: 證明 covariance=0 不必那麼複雜.
10/11 22:06, 11F

10/11 22:08, , 12F
我知道說如果非線性的話,covariance=0不一定獨立
10/11 22:08, 12F

10/11 22:10, , 13F
只是如果要證明 <=只是如果要證明此方向的話,該怎麼辦
10/11 22:10, 13F

10/12 10:09, , 14F
不是線性非線性的問題.
10/12 10:09, 14F

10/12 10:10, , 15F
請先證明 Y 與 Z 聯合服從 BVN. 因此 covariance=0 <=> 獨立
10/12 10:10, 15F

10/12 10:11, , 16F
其次導出 cov(Y,Z) 公式, 即得證.
10/12 10:11, 16F

10/13 01:05, , 17F
謝謝各位^^
10/13 01:05, 17F

01/02 14:59, 5年前 , 18F
所以(1)只需要說 y https://noxiv.com
01/02 14:59, 18F
文章代碼(AID): #1AqPlG70 (Statistics)