In einer Situation, in der man aus einer Verteilung mit der Dichte , frage ich mich, ob es einen unverzerrten Schätzer (basierend auf den ) für die Hellinger-Distanz zu einer anderen Verteilung mit der Dichte , nämlich X i f 0 H ( f , f 0 ) = { 1 - ∫ X √
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Weder für noch für existiert ein unvoreingenommener Schätzer für aus einer einigermaßen breiten nichtparametrischen Klasse von Verteilungen.H H2 f
Wir können dies mit dem wunderbar einfachen Argument von zeigen
Fixiere einige Verteilungen , und mit den entsprechenden Dichten , und . Lassen bezeichnen , und lassen sein , einige Schätzer von auf Basis von IId Proben . F G f 0 f g H ( F ) , H ( f , f 0 ) , H ( X ) , H ( F ) n X i ~ FF0 F G f0 f G H( F) H (f, f0) H^( X ) H( F) n Xich∼ F
Nehmen wir an, dass für Stichproben aus einer beliebigen Verteilung der Form Aber dann damit muss ein Polynom in M& agr;:=αF+(1-α)G. Q ( α )H^
Nun wollen wir uns auf einen vernünftigen Fall spezialisieren und zeigen, dass das entsprechende kein Polynom ist.Q
Sei eine Verteilung mit konstanter Dichte auf : für alle . (Das Verhalten außerhalb dieses Bereichs spielt keine Rolle.) Sei eine Verteilung, die nur von , und eine Verteilung, die nur von . [ - 1 , 1 ] f 0 ( x ) = c | x | ≤ 1 F [ - 1 , 0 ] G [ 0 , 1 ]F0 [−1,1] f0(x)=c |x|≤1 F [−1,0] G [0,1]
Jetzt wobei und ebenfalls für . Beachten Sie, dass , für alle Verteilungen , , die eine Dichte haben.BF:=∫R√
H HMα1−α−−√BF−1−α−−−−−√BG−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√ ist kein Polynom endlichen Grades. Somit kann kein Schätzer für für alle Verteilungen mit endlich vielen Abtastwerten unverzerrt sein.H^ H Mα
Da auch kein Polynom ist, gibt es auch keinen Schätzer für der für alle Verteilungen mit endlich vielen Samples. H 2Mα1−α−−√BF−1−α−−−−−√BG H2 Mα
Dies schließt so gut wie alle vernünftigen nichtparametrischen Verteilungsklassen aus, mit Ausnahme derjenigen mit Dichten, die unterhalb der Grenze liegen (eine Annahme, die nichtparametrische Analysen manchmal machen). Sie könnten diese Klassen wahrscheinlich auch mit einem ähnlichen Argument beenden, indem Sie einfach die Dichte konstant halten oder so.
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Ich weiß nicht, wie ich einen unvoreingenommenen Schätzer der Hellinger-Distanz konstruieren soll (falls vorhanden). Es scheint möglich, einen konsistenten Schätzer zu konstruieren. Wir haben eine feste bekannte Dichte und eine Zufallsstichprobe aus einer Dichte . Wir wollen wobei . Durch die SLLN wissen wir, dass ziemlicher Sicherheit alsX 1 , … , X n f > 0 H ( f , f 0 ) = √f0 X1,…,Xn f>0 = √
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