Distribution de probabilité des fonctions des variables aléatoires?


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J'ai un doute: considérons les variables aléatoires de valeur réelle et définies sur l'espace de probabilité .XZ(Ω,F,P)

Soit , où est une fonction à valeur réelle. Puisque est une fonction de variables aléatoires, il s'agit d'une variable aléatoire.Y:=g(X,Z)g()Y

Laissez soit une réalisation de .x:=X(ω)X

Est égal à ?P(Y|X=x)=P(g(X,Z)|X=x)P(g(x,Z))


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Parce que votre notation est plutôt abrégée, il convient de souligner qu'elle fait implicitement référence à un ensemble Borel A , soumis à un quantificateur universel, et qu'un rendu plus complet de votre question serait donc de savoir si c'est le cas que
A P(YA|X=x)=P(g(X,Z)A|X=x)=P(g(x,Z)A).
whuber

@whuber: votre dernière égalité n'est valide que si X et Z sont indépendants.
Zen

1
OK, vous envisagez simplement "si c'est le cas que ...".
Zen

Réponses:


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Si est mesurable, alors vaut pour -aa . En particulier, si est indépendant de , alors vaut pour -aa .g

P(g(X,Z)AX=x)=P(g(x,Z)AX=x),AB(R)
PXxZX
P(g(X,Z)AX=x)=P(g(x,Z)A),AB(R)
PXx

Cela repose sur le résultat général suivant:

Si et sont des variables aléatoires et dénote une probabilité conditionnelle régulière de donnée , c'est-à-dire , puis U,TSPS(T=t)ST=tPS(AT=t)=P(SAT=t)

(*)E[UT=t]=RE[UT=t,S=s]PS(dsT=t).

Preuve : La définition d'une probabilité conditionnelle régulière garantit que pour mesurable et intégrable . Maintenant , nous pour un ensemble borélien . Puis avec Depuis

E[ψ(S,T)]=RRψ(s,t)PS(dsT=t)PT(dt)
ψψ(s,t)=1B(t)E[US=s,T=t]B
T1(B)UdP=E[1B(T)U]=E[1B(T)E[US,T]]=E[ψ(S,T)]=RRψ(s,t)PS(dsT=t)PT(dt)=Bφ(t)PT(dt)
φ(t)=RE[UT=t,S=s]PS(dsT=t).
Bétait arbitraire, nous concluons que .φ(t)=E[UT=t]

Maintenant, laissez et utilisez avec , où et , . Ensuite, nous notons que par définition de l'espérance conditionnelle et donc par on a AB(R)()U=ψ(X,Z)ψ(x,z)=1g1(A)(x,z)S=ZT=X

E[UX=x,Z=z]=E[ψ(X,Y)X=x,Z=z]=ψ(x,z)
()
P(g(X,Z)AX=x)=E[UX=x]=Rψ(x,z)PZ(dzX=x)=P(g(x,Z)AX=x).
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