Considérons le cas d'un échantillon iid X1,X2,…,Xn d'un uniforme(0,1)Distribution. Mise à l'échelle de ces variables parθ et les traduire par θ leur confère un uniforme(θ,2θ)Distribution. Tout ce qui concerne ce problème évolue de la même manière: les statistiques de commande et les attentes conditionnelles. Ainsi, la réponse obtenue dans ce cas particulier sera généralement valable.
Laisser 1<k<n. En émulant le raisonnement sur https://stats.stackexchange.com/a/225990/919 (ou ailleurs), constatez que la distribution conjointe de(X(1),X(k),X(n)) a une fonction de densité
fk;n(x,y,z)=I(0≤x≤y≤z≤1)(y−x)k−2(z−y)n−k−1.
Fixation (x,z) et voir cela en fonction de y, c'est reconnaissable comme une bêta(k−1,n−k) distribution qui a été mise à l'échelle et traduite dans l'intervalle [x,z]. Ainsi, le facteur d'échelle doit être z−x et la traduction prend 0 à x.
Depuis l' attente d'une bêta(k−1,n−k)la distribution est(k−1)/(n−1), nous constatons que l'attente conditionnelle de X(k) must be the scaled, translated expectation; namely,
E(X(k)∣X(1),X(n))=X(1)+(X(n)−X(1))k−1n−1.
The cases k=1 and k=n are trivial: their conditional expectations are, respectively, X(1) and X(k).
Let's find the expectation of the sum of all order statistics:
E(∑k=1nX(k))=X(1)+∑k=2n−1(X(1)+(X(n)−X(1))k−1n−1)+X(n).
The algebra comes down to obtaining the sum ∑k=2n−1(k−1)=(n−1)(n−2)/2.
Thus
E(∑k=1nX(k))=(n−1)X(1)+(X(n)−X(1))(n−1)(n−2)2(n−1)+X(n)=n2(X(n)+X(1)).
Enfin, parce que le Xi sont distribués à l'identique, ils ont tous la même attente, d'où
nE(X1∣X(1),X(n))=E(X1)+E(X2)+⋯+E(Xn)=E(X(1))+E(X(2))+⋯+E(X(n))=n2(X(n)+X(1)),
avec la solution unique
E(X1∣X(1),X(n))=(X(n)+X(1))/2.
Il convient de noter que ce résultat n'est pas la seule conséquence de la symétrie de la distribution uniforme: il est particulier à la famille uniforme des distributions. Pour une certaine intuition, considérez les données tirées d'une version bêta(a,a) distribution avec a<1. Les probabilités de cette distribution sont concentrées près de 0 et 1(sa densité a une forme en U ou "baignoire"). QuandX(n)<1/2, we can be sure most of the data are piled up close to X(1) and therefore will tend to have expectations less than the midpoint (X(1)+X(n))/2; and when X(1)>1/2, the opposite happens and most of the data are likely piled up close to X(n).