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¿Cómo derivar la distribución asintótica del estadístico t?

Dejemos que ${X_n}$ sea una muestra IID tal que ${X_i} \sim N(\mu,\sigma^2)$ . Cuando ambos $\mu$ y $\sigma$ son desconocidos, construimos $t(\hat{\mu},s)=\dfrac{\sqrt{n}(\hat{\mu}-\mu)}{s}$ , donde $s$ es la desviación estándar de la muestra.

La estadística $t(\hat{\mu},s)$ sigue la distribución t exactamente . Deseo conocer la distribución asintótica de $t(\hat{\mu},s)$ .

Entiendo que al Teorema de la cartografía continua en determinadas condiciones, si $\hat{\mu} \xrightarrow{d} X \sim N(\mu,\sigma^2/n)$ entonces $h(\hat{\mu}) \xrightarrow{d} h(X)$ . Sin embargo, en caso de $t(\hat{\mu},s)$ es una función de dos variables aleatorias. Entonces, ¿cómo derivar su distribución asintótica?

También he comprobado Teorema de Slutsky . Eso también requiere que al menos uno de $\hat{\mu}$ y $s$ debería converger a una constante. Ahora bien, por CLT, ambas convergen en la distribución a una variable aleatoria con distribución normal. Sin embargo, combinando LLN podemos decir que $s \xrightarrow{p} \sigma$ . ¿Sería el camino correcto?

EDITAR: Como se señala en el segundo comentario esto no es un duplicado de este . Aparentemente $s$ convergen en probabilidad a una constante sino a una variable aleatoria en la distribución. Esta era la principal duda de si estaba bien ignorar la convergencia en la distribución.

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Trevor Boyd Smith Puntos 133

No es correcto que $\widehat\mu$ y $s$ no convergen en la distribución a las constantes, ni que CLT implica que.

Más bien, lo que dice CLT es:

\begin{align} & \frac{\widehat\mu - \mu}{\sigma/\sqrt n} \overset d \longrightarrow \operatorname N(0,1) \\[8pt] \text{and } & \sqrt{n-1} \left. \left(\dfrac{s^2}{\sigma^2}-1\right) \right/\!\!\sqrt 2 \overset d \longrightarrow \operatorname N(0,1). \end{align}

Se puede demostrar que $\widehat\mu$ y $s$ convergen en su distribución a $\mu$ y $\sigma$ respectivamente.

Y la convergencia de la distribución a una constante implica la convergencia de la probabilidad a esa constante.

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