in_递推m-估计的极限定理

中国科学技术大学
博士学位论文
递推M-估计的极限定理
姓名:***
申请学位级别:博士专业:概率论与数理统计指导教师:***
2000.4.1
摘要
考虑多元线性回归模型
×=x;fl十ei,i=l,2
卢是P维未知回归系数,K,x“。分别是第i次观察或试验时的目标变量、解释变量和随机误差的取值。它们分别为m×1维、mxP维、m×l维矩阵.置可以是随机矩阵,也可以是已知的、不带随机性的矩阵(称为设计矩阵,通常记为x。).多元线性回归模型的统计推断问题,一类是要利用观察和试
验所得的数据(X。K)去对p作出推断(估计、检验等)。另一类问题涉及对误差e;的分布特征(如方差、密度等)作推断.
选定一个定义于R1上的函数P(u),定义
H,(p)=∑P(K—x。∥)
I=l
则回归系数p的M~估计风定义为H,(p)的最小值点,即
H,(p。)=min{H,(p):p∈Rp}
这种估计是Huber最先关于位置参数模型于1964年引进的,并于1973年将这种估计拓展到一般线性模型.当||“lf-÷o。和p(“)增长速度较慢时,风有较好的稳健性,即对样本可能混入的少量异常值有较强的抵抗力.例如LADE(最小距离估计)的稳健性优于LSE(最小二乘估计)的稳健性.这种对稳健性的追求是M一估计研究的动力.
假定,,(“)是定义在【0,O(3)上的非负函数,P(“)=0当且仅当u=0,Maronna(1976)基于加权最小二乘估计的思想,定义回归系数p和离散参数y的加权M一估计(风,K)为最小值问题
∑…玑一x,风㈨+logIKI]=rMn
i=l
的解.其中{yJ代表y的行列式,||Y幢=y’V一-Y
2000年中置科学技术大学博士学位论文i1
当P是连续可微时,回归系数卢和离散参数V的(JJⅡSt)M一估计(风,K)是方程
I∑x[v-1(K—x,口)“,(1lK—x,plIv)=0
{嗜·(o1)
俄美关系l∑[(K—x:口)(M一.x;p)7“。(||×一x。plI移)一V]=0
的解,其中“1(t)=f“P,(f)和u2(t)=u1( ̄/吵
如果“,(£)和“。(t)同时由,,决定,通常很难同时保证回归系数p和离散参数v的(加权)M一估计的稳健性.为了追求稳健性的需要,Maronna(1976)撇开函数P,推广到独立选择的“t(t)和U2(t).
除了LSE外,其它M一估计都未有清晰的表达式且不易计算,这极大影响了M一估计的推广应用.80年代后期,随着计算机技术的迅猛发展,建立M一估计的递推算法,解决计算M一估计的问题成了当务之急.Bickel(1975)的”one—stepapproximation”是最先的尝试,Englundetal(1988,1989)和Englund(1993)对最简单的位置和刻度参数模型建立了M一估计的递推算法.BaiandWu(1993)推广到一般的线性模型,建立了一般线性模型的M一估计的递推算法:
』风+12风+铽lanhl(fln,K,xn+l,K+1)(o21
lK+1=K+(n+1)_1H2(风,K,%+1,K+1)、7其中
Jh,(p,Kx,e)=X’V-1(e—Xfl)u,(IIe—x卢|IP)
【H2(fl,KX,e)=(e—xg)(e—xfl),u2(IIe—xpll吝)一V
牛血清白蛋白&=∑x;x。
阮和%任意给定,111(£)和“。(£)是适当选取的函数,{n。)满足一定条件,矿如下定义;
记九和01i分别是y的特征值和特征向量,
矿=∑工积n:
t=1
县域黑社会生存之道
其中天;=(国VA。)A如,dl和如(0<61<如<oo)是适当选取的两个常数
由于算法(o.2)中含有蹦,,一方面它很难保证逆阵的存在,另一方面逆阵难求,应用上极不方便.基于(o.2)和上述思想,MiaoandWu(1996)建立如下递推算法:
J风+12风+(n+1)“口n^·(风,K,x计-,K+l’f03)
lK+1=%+(n+1)-1日2(风,K,X计1,K+1)。。
BaiandWu(1993)首先对递推算法(0.2)在ul(£)是单调递减和BL函数以及其它一些比较常见的条件下,证明了M一估计递推算法中(卢。,K)的强相合性.MiaoandWu(1996)对递推算法(0.3),在“t(f)是单调递减和B£函数以及其它一些比较常见的条件下,证明了M一估计递推算法中(风,K)的强相合性和模型(o.2)、(0.3)中卢。的中心极限定理.厂’
本文在第一章介绍了丝二焦蝴发展起源和现状,特别是对逢壅丝=佶诗的发展起源和现状作了概述.灭火器的维修与报废
在第二章首次对“,(£)为单调递增这一比较常见的情形和在其它一些比较常见的条件下,证明了M一估计递推算法中(风,K)的强相合性.所用方法与MiaoandWu(1996)不同.
在第三章首次考虑解释变量为非随机设计矩阵。,这一比较常见情形的M一估计递推算法.(基于MiaoandWu(1996)的思想,我们建立如下递推算法:
J风+1=风+(n+1)-1n。hi(风,K,Xn+1{K+1),nd、松崖别业图
lVj+l=K+(n+1-1Ⅳ2(pn,K,Xn+l,Y。+1)。
其中
Jh-(_8,Kz,e)=。’V一1(e—zp)u-(1le~z声}iP)
包头医学院学报【日j(p,Kz,e)=(e~z∥)(e—zp)7“t(|Ie一。p【I吉)一V
岛和%>0任意给定,ut(t)和“。(z)是适当选取的函数,(a。)满足一定条件,y的定义如(o.2).在设计矩阵:gi有界以及其它一些比较常见的条件下,』我们证明了M~估计递推算法中(风,K)的强相合性.7”
在第四章我们首次考虑了方差n的递推M一估计K的渐近正态性。包括解释变量为随机矩阵和非随机设计矩阵两种情形.对由(O3)和(O.4)定义的方差n的递推M一估计K,在一些比较常见的条件下。基于强收敛结果证明了v丽(∥ec(K—n))的渐近正态性,并给出了渐近方差.2
在第五章我们建立了模型(0.3)在u·(t)单调递增情形下递推M一估计算法中风的渐近正态性。并且首次提出了递推M一估计渐近效的定义,通过对渐近效的比较,我们得出最优d。的选取.
在第六章我们对前四章的一些结果进行了模拟和分析,进一步验证这些结果.
中,。(稚甲孚班,了《收苏i!:

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