Смещение ядерных оценок функционалов от условных распределений: знакопеременные ядра и полиномиальная аппроксимация | Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2012. № 56.

Смещение ядерных оценок функционалов от условных распределений: знакопеременные ядра и полиномиальная аппроксимация

Проводится сравнительный анализ асимптотического смещения оценок функционалов от условных распределений, аналогичных оценкам регрессии Надарая - Ватсона, построенных на знакопеременных ядрах, и оценок, полученных методом полиномиальной аппроксимации. Показано, что скорость сходимости смещения оценок полиномиальной аппроксимации ведет себя по отношению к степени аппроксимирующего полинома так же, как главная часть смещения оценки типа Надарая - Ватсона по отношению к порядку ядра, причем множитель в главной части смещения, зависящий от ядра, допускает интерпретацию через знакопеременные ядра.

Bias of conditional density functional's estimators: signchanging kernels and polynomial approximatio.pdf Рассматриваются оценки кривой в точке, представимые в виде Y(x) = 1twm(x)Y , (1) i =1 где Wni (x) - некоторые веса, которые, вообще говоря, могут зависеть от всего набора регрессоров {{, i = 1, n} . Веса, которые, как правило, зависят от некоторого параметра сглаживания, регулируют степень влияния наблюдений {, i = 1, n} . n При выполнении условия нормировки IWni (x)/ n = 1, оценка Y(x) является реi=1 шением оптимизационной задачи взвешенного МНК 2 ^ min. Y( x) 1n -XWra(x)(( -Y(x)) Естественным подходом к выбору весов в (1) является описание последовательности весов с помощью некоторой функции плотности вероятностей K (•), в которой параметр масштаба играет роль сглаживающего параметра. Такие оценки называют оценками ядерного типа, а функцию K(•) - ядром. Если мы возьмем веса в виде W„ (x) = n^K f ^^ 1 / Pn (x), 1n —I k x - X, где Pn (x) = nh ,=, I h n l=1 v - ядерная оценка плотности вероятностей Розенблатта - Парзена [1, 2], то получим классическую оценку функции регрессии - оценку Надарая - Ватсона [3, 4] ±yK x - Xl NWn (x) = 7= X K x - X i 1 v h 1 = 1 V i Оценку NWn (x) можно рассматривать как локальную аппроксимацию константой, поскольку она получается из критерия X (Y - Y )2 K "in- () Класс ядерных оценок был введен Розенблаттом М. [1] и изучался Парзеном Э. [2] и Надарая Э.А. [3,5 - 7], хотя основные принципы ядерного оценивания были независимо предложены Фиксом И. и Ходжесом Дж. [8] еще в 1951 г. и Акаки Х. [9] в 1954 г. Оценки полиномиальной аппроксимации функции регрессии а0 (x) являются естественным обобщением оценки NWn (x), следующим из представления (2): i=1 ( p к У (x - X Yi-ao-X

Ключевые слова

функционалы от условных распределений, ядерное оценивание, асимптотическое смещение, conditional density functionals, kernel estimation, asymptotic bias

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Китаева Анна ВладимировнаТомский политехнический университетдоктор физико-математических наук, доцент кафедры инженерного предпринимательстваkit1157@yandex.ru
Субботина Валентина ИгоревнаНациональный исследовательский Томский государственный университетмагистрантка факультета прикладной математики и кибернетикиvalsubbotina@mail.ru
Всего: 2

Ссылки

Rosenblatt M. Remarks on some nonparametric estimates of a density function // Ann. Math. Statist. 1956. V. 27. No. 3. P. 832-837.
Parzen E. On estimation of a probability density function and mode // Ann. Math. Statist. 1962. V. 33. No. 3. P. 1065-1076.
Надарая Э.А. Об оценке регрессии // Теория вероятностей и ее применения. 1964. Т. 19. Вып. 1. С. 147-149.
Watson G.S. Smooth regression analysis // Sankhya. Indian J. Statist. 1964. V. A26. P. 359372.
Надарая Э.А. Непараметрические оценки кривой регрессии // Тр. ВЦ АН ГССР. Тбилиси: Мецниереба. 1965. № 5:1. С. 56-68.
Надарая Э.А. Об интегральной среднеквадратической ошибке некоторых непараметрических оценок плотности вероятностей // Теория вероятностей и ее применения. 1974. Т. 19. Вып. 1. С. 131-139.
Надарая Э.А. Непараметрическое оценивание плотности вероятностей и кривой регрессии. Тбилиси: Изд-во Тбил. ун-та, 1983. 194 с.
Fix E., Hodges J.L. Discriminatory analysis - non-parametric discrimination: consistency properties // Report No. 4. Project no. 21-29-004. USAF School of Aviation Medicine, Randolph Field, Texas. 1951.
Akaike H. An approximation to the density function // Ann. Inst. Statist. Math. 1954. V. 6. P. 127-32.
Stone C.J. Consistent nonparametric regression // Ann. Statist. 1977. V. 5. P. 595-645.
Cleveland W.S. Robust locally weighted regression and smoothing scatterplots // J. Amer. Statist. Assoc. 1979. V. 74. P. 829-836.
Fan J. Design-adaptive nonparametric regression // J. Amer. Statist. Assoc. 1992. V. 87. №420. P. 998-1004.
Fan J. Local linear regression smoothers and their minimax effciency // Ann. Statist. 1993. V. 21. P. 196-216.
Fan J., Gijbels I. Variable bandwidth and local linear regression smoothers // Ann. Statist. 1992. V. 20 P. 2008-2036.
Ruppert D., Wand M.P. Multivariate locally weighted least squares regression // Ann. Statist. 1994. V. 22. №3. P. 1346-1370.
Кошкин Г.М. Об одном подходе к исследованию функционалов о условных распределений при статистической неопределенности // Автоматика и телемеханика. 1978. № 8. С. 53-65.
Добровидов А.В., Кошкин Г.М. Непараметрическое оценивание сигналов. М.: Наука, Физматлит, 1997. 336 с.
Васильев В.А. Добровидов А.В., Кошкин Г.М. Непараметрическое оценивание функционалов от распределений стационарных последовательностей. М.: Наука, 2004. 512 с.
Wand M.P., Jones M.C. Kernel Smoothing. London: Chapman & Hall, 1995. 210 p.
Fan J. Local linear regression smoothers and their minimax effciency // Ann. Statist. 1993. V. 21. P. 196-216.
 Смещение ядерных оценок функционалов от условных распределений: знакопеременные ядра и полиномиальная аппроксимация | Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2012. № 56.

Смещение ядерных оценок функционалов от условных распределений: знакопеременные ядра и полиномиальная аппроксимация | Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2012. № 56.

Полнотекстовая версия