霍特林T平方分布

霍特林T平方分布

霍特林T平方分布(Hotelling's T-squared distribution)是一個單變數分布,在多元假設檢驗(Multivariate Hypothesis Testing)中有重要作用。

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1. 定義:一個隨機變數D服從自由度為(p,m)的霍特林T平方分布等價於 ,

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, 並且X和S相互獨立。

2. 解釋:

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(1) 定義中的 , 其中 是 的向量,每個 相互獨立並且服從p元常態分配,

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均數: , 公共協方差矩陣為 。

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(2) 定義中的S服從自由度為m的威希特分布(Wishart distribution),公共協方差矩陣為 。

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3. 與F分布的關係:

4. 假設檢驗

(1) 檢驗一個多元常態分配的平均數:置信區間

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首先計算出樣本平均數:

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(a) 如果已知 ,

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(b)如果未知 , , 。

(2) 檢驗兩個多元常態分配的平均數:

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隨機變數 服從 , 隨機變數 服從 。 , , ,。

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(a) 如果兩個樣本的協方差矩陣相同, 定義。

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統計量:

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(b) 如果兩個樣本的協方差矩陣不同, 隨著的增長,統計量服從卡方分布。

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統計量:

(3) 檢驗K個多元常態分配的平均數:

需要(MANOVA: Multivariate analysis of variance)。這個檢驗叫做Wilks' lambda test.

5. 單變數假設檢驗的不足

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(1) 一類錯誤的發生率高於實際的

(2)多元假設檢驗有更強的能力檢測出樣本間的區別,尤其是在某些情況下,當單變數假設檢驗無法拒絕0假設時,多元假設檢驗可以拒絕0假設

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