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统计代写|多元统计分析代写Multivariate Statistical Analysis代考|Discrete Lifetimes
Some systems operate intermittently rather than continuously. The cycles of operation may be regular or irregular, and the system lifetime is the number of cycles until failure. Regular operation is commonly encountered in such areas as manufacturing production runs, cycles of an electrical system, machines producing individual items, and orbiting satellites exposed to solar radiation each time they emerge from the earth’s shadow. Another example occurs where certain electrical and structural units on aircraft have to be inspected after each flight: the location of one or more critical faults will lead to failing the system. In such cases, the lifetime, the number of cycles to failure, is a discrete variable.
Let $T$ be a discrete failure time taking possible values $0=\tau_{0}<\tau_{1}<\ldots<\tau_{m}$; $m$ may be finite or infinite, as may $\tau_{m}$. In many situations it is sufficient to take $\tau_{l}=l(l=0,1, \ldots)$, that is, integer-valued failure times. However, when we come on to likelihood functions in later chapters, the generality is necessary to smooth the transition from discrete to continuous time.
The survivor function is $\bar{F}(t)=\mathrm{P}(T>t)$ and the corresponding discrete density function, or probability mass function, is defined as $f(t)=\mathrm{P}(T=t)$. They are related by $f(t)=\bar{F}(t-)-\bar{F}(t)$ and $\bar{F}(t)=\sum f\left(\tau_{s}\right)$, where the summation is over $\left{s: \tau_{s}>t\right}$. The notation $\bar{F}(t-)$ is a useful abbreviation for $\lim {8 \downarrow 0} F(t-\delta)$. (For continuous failure times, $F(t-)=F(t)$.) If $t$ is not equal to one of the $\tau{s}, f(t)=0$. Also, we will adopt the convention $F\left(\tau_{0}\right)=1$, that is, $f(0)=0$, so that zero lifetimes are ruled out. The discrete hazard function is defined as
$$
h(t)=\mathrm{P}(T=t \mid T \geq t)=f(t) / F(t-) .
$$
(For continuous failure times, the denominator is usually written equivalently as $F(t)$.) Note that $0 \leq h(t) \leq 1$ for all $t$, with $h(t)=0$ except at the points $\tau_{l}(l=1, \ldots, m)$; also, $h(0)=0$, and $h(t)=1$ only at the upper end point $\tau_{m}$ of the distribution, where $F(t-)=f(t)$. The inverse relationship, expressing $\bar{F}(t)$ in terms of $h(t)$, can be derived as
$$
\bar{F}(t)=\bar{F}(t-)-f(t)=\bar{F}(t-){1-h(t)}=\prod_{s=1}^{l(t)}\left{1-h\left(\tau_{s}\right)\right}
$$
where $l(t)=\max \left{l: \tau_{l} \leq t\right}$ so that the product is over $\left{s: \tau_{s} \leq t\right}$. Also,
$$
f(t)=h(t) \prod_{s=1}^{l(t-)}\left{1-h\left(\tau_{s}\right)\right} .
$$
Otherwise expressed, and writing $h_{l}$ for $h\left(\tau_{l}\right)$, these representations are
$$
\bar{F}\left(\tau_{l}\right)=\prod_{s=1}^{l}\left(1-h_{s}\right) \text { for } l \geq 1, f\left(\tau_{l}\right)=h_{l} \prod_{s=1}^{l-1}\left(1-h_{s}\right) \text { for } l \geq 2,
$$
with $\bar{F}\left(\tau_{0}\right)=1, \bar{F}\left(\tau_{m}\right)=0, f\left(\tau_{0}\right)=0=h_{0}$, and $f\left(\tau_{1}\right)=h_{1}$. If we interpret $\prod_{s=1}^{0}$ as simply contributing a factor 1 , then the product formulae here hold for all $l$.
The integrated hazard function is
$$
H(t)=-\log F(t)=-\sum_{s=1}^{l(t)} \log \left(1-h_{\mathrm{s}}\right) .
$$
If the $h_{s}$ in the summation are small, then $\log \left(1-h_{s}\right) \approx-h_{s}$ and $H(t) \approx$ $\sum_{s=1}^{l(t)} h_{s}$, which can justifiably be called the cumulative hazard function.
统计代写|多元统计分析代写Multivariate Statistical Analysis代考|The Geometric Distribution
This is just about the simplest discrete waiting-time distribution. It arises as the time to failure in a sequence of Bernoulli trials, that is, independent trials each with probability $\rho$ of success. In the present context the process carries on while it is still winning. The $\tau_{l}$ here are the non-negative integers: $\tau_{l}=l$ for $l=0,1, \ldots, m=\infty$. We have $f(0)=0$ and, for $l \geq 1$,
$$
f(l)=\rho^{l-1}(1-\rho), \quad F(l)=\rho^{l}, \quad h_{l}=(1-\rho) .
$$
Note that the hazard function is constant, independent of $I$, as for the exponential among continuous distributions. Further, the famed lack of memory property of the exponential is also shared by the geometric:
$$
\mathrm{P}(T>t+s \mid T>s)=F(t+s) / F(s)=\rho^{t}=F(t)=\mathrm{P}(T>t) .
$$
Actually, of course, this is really only another way of saying that the hazard function is constant, as can be seen by considering the general identity
$$
\bar{F}(t+s) / \bar{F}(s)=\prod_{r=s+1}^{s+t}\left(1-h_{r}\right):
$$
if $h_{r}$ is independent of $r$, this expression is equal to $\bar{F}(t)$; conversely, if the expression is equal to $\bar{F}(1)$ for $t=1$ and every $s$, then $\bar{F}(1)=1-h_{s+1}$, and so $h_{s+1}$ is independent of $s$.
A standard textbook connection between the geometric and exponential distributions is as follows: Suppose that the continuous time scale is divided into equal intervals of length $\delta$, and that independent Bernoulli trials are performed with probability $\pi=\lambda \delta$ of a failure event within each interval. Let $M=T / \delta$, the number of intervals survived without failure. Then $M$ has the geometric survivor function $\mathrm{P}(M>m)=(1-\pi)^{m}$ for $m=1,2, \ldots$; hence, $\mathrm{P}(T / \delta>t / \delta)=(1-\lambda \delta)^{t / \delta}$. As $\delta \downarrow 0, \mathrm{P}(T>t) \rightarrow \mathrm{e}^{-\lambda t}$, that is, an exponential distribution.
A slightly extended version can be based on the discrete survivor function $\mathrm{P}(M>m)=(1-\pi)^{m^{\phi}}$, with $\phi>0 ; \pi$ is the probability of failure on the first trial, and $(1-\pi)^{m^{\natural}-(m-1)^{\natural}}$ is the probability of failure on the $m$ th, given survival that far. This leads to $\left(1-\lambda \delta^{\phi}\right)^{(t / \delta)^{\natural}}$ and thence, allowing $\delta \downarrow 0$, to a Weibull distribution with $\mathrm{P}(T>t)=\exp \left(-\lambda t^{\phi}\right)$.
统计代写|多元统计分析代写Multivariate Statistical Analysis代考|The Negative Binomial Distribution
The negative binomial is often introduced as a waiting-time distribution. Let $M$ be the number of independent Bernoulli trials performed up to and including the $\kappa$ th failure, where $\kappa$ is a given positive integer. The probability that there are $\kappa-1$ failures in the first $\kappa+m-1$ trials is given by the binomial expression $\left(\begin{array}{c}k+m-1 \ \kappa-1\end{array}\right)(1-\rho)^{k-1} \rho^{m}$. This is to be multiplied by $1-\rho$, the probability of failure on the $(\kappa+m)$ th trial. Thus,
$$
\mathrm{P}(M=\kappa+m)=\left(\begin{array}{c}
\kappa+m-1 \
\kappa-1
\end{array}\right) \rho^{m}(1-\rho)^{\kappa} \quad(m=0,1, \ldots) .
$$
More generally, the expression can be taken to define a probability distribution on the non-negative integers for any positive real number $\kappa$. In the Exercises you are encouraged to verify that these probabilities sum to 1 , and also to find out why it is called negative binomial.
When $\kappa$ is an integer, $M$ can be represented as the sum of $\kappa$ consecutive waiting times to a first failure, that is, as the sum of $\kappa$ independent geometric variates. Then the limiting process described in the preceding example yields the sum of $\kappa$ independent exponential variates with rate parameter $\rho$, that is, a gamma distribution for $T$ with density $\rho^{\kappa} t^{\kappa-1} \mathrm{e}^{-\rho t} / \Gamma(\kappa)$.
多元统计分析代写
统计代写|多元统计分析代写Multivariate Statistical Analysis代考|Discrete Lifetimes
一些系统间歇性地而不是连续地运行。运行周期可以是有规律的或不规律的,系统寿命是直到失效的周期数。在诸如制造生产运行、电气系统循环、生产单个物品的机器以及每次从地球阴影中出现时暴露在太阳辐射下的轨道卫星等领域经常会遇到常规操作。另一个例子是飞机上的某些电气和结构单元必须在每次飞行后进行检查:一个或多个关键故障的位置将导致系统故障。在这种情况下,寿命,即失效周期数,是一个离散变量。
让吨是一个离散的故障时间,取可能的值0=τ0<τ1<…<τ米; 米可能是有限的或无限的,可能τ米. 在许多情况下,采取τl=l(l=0,1,…),即整数值故障时间。然而,当我们在后面的章节中讨论似然函数时,一般性对于平滑从离散时间到连续时间的过渡是必要的。
幸存者函数是F¯(吨)=磷(吨>吨)相应的离散密度函数或概率质量函数定义为F(吨)=磷(吨=吨). 它们是由F(吨)=F¯(吨−)−F¯(吨)和F¯(吨)=∑F(τs),求和结束的地方\left{s: \tau_{s}>t\right}\left{s: \tau_{s}>t\right}. 符号F¯(吨−)是一个有用的缩写林8↓0F(吨−d). (对于连续故障时间,F(吨−)=F(吨)。) 如果吨不等于其中之一τs,F(吨)=0. 此外,我们将采用约定F(τ0)=1, 那是,F(0)=0,因此排除了零生命周期。离散风险函数定义为
H(吨)=磷(吨=吨∣吨≥吨)=F(吨)/F(吨−).
(对于连续故障时间,分母通常等价地写为F(吨)。) 注意0≤H(吨)≤1对全部吨, 和H(吨)=0除了在点τl(l=1,…,米); 还,H(0)=0, 和H(吨)=1仅在上端点τ米的分布,其中F(吨−)=F(吨). 反比关系,表示F¯(吨)按照H(吨), 可以导出为
\bar{F}(t)=\bar{F}(t-)-f(t)=\bar{F}(t-){1-h(t)}=\prod_{s=1}^ {l(t)}\left{1-h\left(\tau_{s}\right)\right}\bar{F}(t)=\bar{F}(t-)-f(t)=\bar{F}(t-){1-h(t)}=\prod_{s=1}^ {l(t)}\left{1-h\left(\tau_{s}\right)\right}
在哪里l(t)=\max \left{l: \tau_{l} \leq t\right}l(t)=\max \left{l: \tau_{l} \leq t\right}这样产品就结束了\left{s: \tau_{s} \leq t\right}\left{s: \tau_{s} \leq t\right}. 还,
f(t)=h(t) \prod_{s=1}^{l(t-)}\left{1-h\left(\tau_{s}\right)\right} 。f(t)=h(t) \prod_{s=1}^{l(t-)}\left{1-h\left(\tau_{s}\right)\right} 。
否则表示,并写Hl为了H(τl),这些表示是
F¯(τl)=∏s=1l(1−Hs) 为了 l≥1,F(τl)=Hl∏s=1l−1(1−Hs) 为了 l≥2,
和F¯(τ0)=1,F¯(τ米)=0,F(τ0)=0=H0, 和F(τ1)=H1. 如果我们解释∏s=10由于只是贡献了一个因子 1 ,那么这里的乘积公式适用于所有l.
综合危害函数为
H(吨)=−日志F(吨)=−∑s=1l(吨)日志(1−Hs).
如果Hs总和很小,那么日志(1−Hs)≈−Hs和H(吨)≈ ∑s=1l(吨)Hs,可以合理地称为累积风险函数。
统计代写|多元统计分析代写Multivariate Statistical Analysis代考|The Geometric Distribution
这只是最简单的离散等待时间分布。它出现在一系列伯努利试验中的失败时间,即每个独立试验都有概率ρ的成功。在目前的情况下,这个过程在它仍然获胜的同时继续进行。这τl这里是非负整数:τl=l为了l=0,1,…,米=∞. 我们有F(0)=0并且,对于l≥1,
F(l)=ρl−1(1−ρ),F(l)=ρl,Hl=(1−ρ).
请注意,风险函数是恒定的,独立于一世, 至于连续分布中的指数。此外,指数的著名的缺乏记忆特性也被几何所共有:
磷(吨>吨+s∣吨>s)=F(吨+s)/F(s)=ρ吨=F(吨)=磷(吨>吨).
实际上,当然,这实际上只是风险函数是常数的另一种说法,从考虑一般恒等式可以看出
F¯(吨+s)/F¯(s)=∏r=s+1s+吨(1−Hr):
如果Hr独立于r, 这个表达式等于F¯(吨); 相反,如果表达式等于F¯(1)为了吨=1和每一个s, 然后F¯(1)=1−Hs+1, 所以Hs+1独立于s.
几何分布和指数分布之间的标准教科书连接如下:假设连续时间尺度被划分为长度相等的区间d,并且独立的伯努利试验以概率进行圆周率=λd每个间隔内的故障事件。让米=吨/d,没有失败的情况下存活的间隔数。然后米有几何幸存者函数磷(米>米)=(1−圆周率)米为了米=1,2,…; 因此,磷(吨/d>吨/d)=(1−λd)吨/d. 作为d↓0,磷(吨>吨)→和−λ吨,即指数分布。
稍微扩展的版本可以基于离散幸存者函数磷(米>米)=(1−圆周率)米φ, 和φ>0;圆周率是第一次试验失败的概率,和(1−圆周率)米♮−(米−1)♮是失败的概率米th,考虑到生存那么远。这将导致(1−λdφ)(吨/d)♮因此,允许d↓0, 到 Weibull 分布磷(吨>吨)=经验(−λ吨φ).
统计代写|多元统计分析代写Multivariate Statistical Analysis代考|The Negative Binomial Distribution
负二项式通常作为等待时间分布引入。让米是执行的独立伯努利试验的数量,包括ķ失败,在哪里ķ是给定的正整数。有的概率ķ−1第一次失败ķ+米−1试验由二项式表达式给出(ķ+米−1 ķ−1)(1−ρ)ķ−1ρ米. 这要乘以1−ρ, 失败的概率(ķ+米)审判。因此,
磷(米=ķ+米)=(ķ+米−1 ķ−1)ρ米(1−ρ)ķ(米=0,1,…).
更一般地,该表达式可以用来定义任何正实数的非负整数的概率分布ķ. 在练习中,鼓励您验证这些概率之和是否为 1,并找出为什么它被称为负二项式。
什么时候ķ是一个整数,米可以表示为ķ第一次失败的连续等待时间,即ķ独立的几何变量。那么前面例子中描述的限制过程产生的总和ķ具有速率参数的独立指数变量ρ, 即 gamma 分布吨有密度ρķ吨ķ−1和−ρ吨/Γ(ķ).
统计代写请认准statistics-lab™. statistics-lab™为您的留学生涯保驾护航。
金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。
有限元方法代写
有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。