Se o valor esperado de for , qual é o valor esperado de ? Pode ser calculado analiticamente?
A parametrização que estou usando é a taxa de forma.
expected-value
gamma-distribution
Stefano Vespucci
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Respostas:
Este (talvez surpreendentemente) pode ser feito com operações elementares fáceis (empregando o truque favorito de Richard Feynman de diferenciar sob o sinal integral em relação a um parâmetro).
Supomos queX tem uma distribuição Γ(α,β) e desejamos encontrar a expectativa de Y=log(X). Primeiro, como β é um parâmetro de escala, seu efeito será alterar o logaritmo pelo registroβ. (Se você usar β como parâmetro de taxa , como na pergunta, ele mudará o logaritmo por - logβ. ) Isso nos permite trabalhar com o caso β= 1.
Após essa simplificação, o elemento de probabilidade deX é
ondeΓ ( α ) é a constante de normalização
Substituindox = ey, que implica d x / x= d y, fornece o elemento de probabilidade de Y ,
Os valores possíveis deY agora variar sobre toda a números reais R .
PorquefY deve integrar a unidade, obtemos (trivialmente)
AvisofY( y) é uma função diferenciável de α. Um cálculo fácil fornece
O próximo passo explora a relação obtida dividindo os dois lados dessa identidade porΓ(α), expondo assim o próprio objeto que precisamos integrar para encontrar a expectativa; ou seja, yfY(y):
a derivada logarítmica da função gama (também conhecida como " polígamo "). A integral foi calculada usando a identidade(1).
A reintrodução do fatorβ mostra que o resultado geral é
para uma parametrização de escala (onde a função de densidade depende dex/β ) ou
para uma parametrização de taxa (onde a função de densidade depende dexβ ).
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A resposta do @whuber é bastante agradável; Vou reafirmar sua resposta essencialmente de uma forma mais geral, que se conecta (na minha opinião) melhor à teoria estatística, e que deixa claro o poder da técnica geral.
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