• Nie Znaleziono Wyników

Kernel distribution estimators from a statistician point of view A note. January 26, 2006

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Kernel distribution estimators from a statistician point of view A note. January 26, 2006"

Copied!
3
0
0

Pełen tekst

(1)

KERNEL DISTRIBUTION ESTIMATORS FROM A STATISTICIAN POINT OF VIEW

Ryszard Zieli´nski

Institute of Mathematics Polish Acad. Sc., Warszawa, Poland R.Zielinski@impan.gov.pl

Abstract

Kernel estimators do not converge to the true distribution uniformly.

Key Words: kernel estimators, asymptotics AMS classification: 62G20, 62G30, 62G07

The version of the Glivenko-Cantelli theorem in the form that we will exploit below states that (GCT ) (∀ε)(∀η)(∃N)(∀n ≥ N)(∀F ∈ F) P { sup x∈R1|Fn (x)− F (x)| ≥ ε} ≤ η where Fn(x) = 1 n n X j=1 1(−∞,x](Xj)

and F is the class of all distribution functions. The theorem is effective in the sense that for every ε > 0 and for every η > 0 one can effectively calculate N = N (ε, η) such GCT holds. That can be done by, e.g., the inequality (Massart 1990) which states that for every n and ε > 0

(∗) P { sup

x∈R1|Fn(x) − F (x)| ≥ ε} ≤ 2e

−2nε2.

Due to the above, GCT is a genuinely statistical theorem; if all that a statistician knows is that an unknown distribution F belongs to F, he is able to make a precise inference about F (testing hypothesis or constructing confidence intervals).

(2)

The standard kernel density estimator is of the form (e.g. Wegman 2006) b fn(x) = 1 n n X j=1 1 hn k x − Xj hn ‘

with appropriate hn, n = 1, 2, . . .. We shall consider kernel distribution estimator of

the form b Fn(x) = 1 n n X j=1 K x − Xj hn ‘

where K(x) = R−∞x k(t)dt, and we shall show that (GCT ) does not hold if Fn is

replaced by bFn, i.e. that the following is true

(∃ε)(∃η)(∀N)(∃n ≥ N)(∃F ∈ F) P { sup

x∈R1| b

Fn(x) − F (x)| ≥ ε} ≥ η.

Concerning the kernel K we make the following natural assumptions: 1) 0 < K(0) < 1; and 2) K−1(t) < 0 for some t ∈ (0, K(0)). Concerning the sequence (h

n, n = 1, 2, . . .)

we assume that hn> 0, n = 1, 2, . . ..

Obviously it is enough to demonstrate that

(∃ε)(∃η)(∀n)(∃F ∈ F) P { bFn(0) > F (0) + ε} ≥ η or that (∃ε)(∃η)(∀n)(∃F ∈ F) P š 1 n n X j=1 K(ξj) > F (0) + ε › ≥ η, where ξj = −Xj/hn. We have n \ j=1 ˆ K(ξj) > F (0) + ε‰ˆ 1 n n X j=1 K(ξj) > F (0) + ε‰

hence it is enough to prove that

(∃ε)(∃η)(∀n)(∃F ∈ F) P š

K(ξj) > F (0) + ε

›

≥ η1/n.

Given K, take ε and η such that

1− η1/n < t − ε < t and then choose F such that

F (0) = t − ε 2

(3)

and

FK−1(t)‘< 1 − η1/n. ƒ

It follows that for kernel estimators no inequality like (*) can be obtained which makes the estimators of a doubtful usefulness for statistical applications.

References

Massart, P. (1990). The tight constant in the Dvoretzky–Kiefer–Wolfowitz inequality. Annals of Probability, 18: 1269–1283

Wegman, E.J. (2006). Kernel estimators. In Encyclopedia of statistical sciences. Second Edition, Vol. 6, Wiley–Interscience

Cytaty

Powiązane dokumenty

Zde­ rzenie ty ch postaw jest 'interesujące, ale budzi obaw y, czy zostanie odczytane zgodnie z inten cją autorki, poniew aż istnieje uzasadnione podejrzenie, że

Ten ostatni czynnik w yw ierąć może wybitny w pływ na zwięzłość gleby, zw łaszcza w okresie długotrw ałej suszy... Porównanie warunków oznaczania niektórych

Drugi zaś zarzut : gdy się cytuje zdanie jakiegokolwiek autora, powinno się je cytować dosłownie (oczywiście z podaniem w odsyłaczu strony — czego autorka

[r]

Pierwszy numer „Rocznika” o objętości 112 stronic ukazał się 7 listopada 2002 roku w nakładzie 300 egzemplarzy, wydrukowany w zakładzie graficznym „Poligrafia Artur

W ydobycie wewnętrznej dram aturgiczności Niedokończonego poem atu, łatwiej bądź trudniej (jak w w ypadku Snu) dostrzegalnej, pozw ala chyba stwierdzić, że jest to

[r]

referat tego dnia w Auli Instytutu Fizyki wygłosiła Jolanta Panasiuk z Lu­ blina na temat: Afazja semantyczna - diagnoza, terapia.. Pierwszy referat na temat: Wybrane