Ao mostrar que o MSE pode ser decomposto em variação mais o quadrado do viés, a prova na Wikipedia tem um passo, destacado na figura. Como é que isso funciona? Como a expectativa é introduzida no produto da 3ª para a 4ª etapa? Se os dois termos forem independentes, a expectativa não deve ser aplicada a ambos os termos? e se não estiverem, esta etapa é válida?
random-variable
expected-value
mse
statBeginner
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A resposta de Adam está correta sobre o truque de é uma constante. No entanto, ajuda a encontrar o resultado final e não explica claramente a pergunta sobre a etapa específica no artigo da Wikipedia (editar: o que vejo agora era ambíguo quanto ao destaque e à etapa da linha três à linha quatro).E(θ^)−θ
(observe que a pergunta é sobre a variável , que difere da constante na resposta de Adam. Escrevi isso errado no meu comentário. Expandindo os termos para obter mais clareza: a variável é a estimativa , constantes são a expectativa dessa estimativa e o verdadeiro valor ) E [ θ ] - θ θ E [ θ ] θE[θ^]−θ^ E[θ^]−θ θ^ E[θ^] θ
Truque 1: considere
a variávelx=θ^
a constantea=E[θ^]
e a constanteb=θ
Então a relação pode ser escrita facilmente usando as regras de transformação que expressam os momentos da variável sobre em termos dos momentos da variável sobre .b x ax b x a
Truque 2: No segundo momento, a fórmula acima tem três termos na soma. Podemos eliminar um deles (o caso ) porqueE [ ( θ - E [ θ ] ) ] = E [ θ ] - E [ E [ θ ] ] = 0i=1 E[(θ^−E[θ^])]=E[θ^]−E[E[θ^]]=0
Aqui também se pode argumentar com algo sendo uma constante. Ou seja, se for uma constante e usando , que é uma constante, você obtém .a a = E ( θ ) E ( E ( θ ) ) = E ( θ )E(a)=a a a=E(θ) E(E(θ))=E(θ)
Mais intuitivamente: fizemos o momento de aproximadamente , igual a um momento central (e os momentos centrais ímpares são zero). Temos um pouco de tautologia. Subtraindo a média da variável, , geramos uma variável com média zero. E a média de 'uma variável com média zero' é zero.um θ - E [ θ ]x a θ^−E[θ^]
O artigo da Wikipedia usa esses dois truques respectivamente na terceira e na quarta linha.
A expectativa aninhada na terceira linha
é simplificado colocando a parte constante fora dela (truque 1).(E(θ^)−θ)
O termo é resolvido (igual a zero) usando o fato de que a variável tem média zero (truque 2).θ - E ( θ )E(θ^−E(θ^)) θ^−E(θ^)
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O comentário de @ user1158559 é realmente o correto:
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