Question

Difficulty: Very hardKoşullu Dağılımlar

Bir kamu kurumunda uzman yardımcılarının performans değerlendirmesi, standartlaştırılmış üç farklı kritere göre yapılmaktadır: X1X_1 (İletişim Becerisi), X2X_2 (Analitik Düşünme) ve X3X_3 (Liderlik). Bu kriterlere ait puanlardan oluşan X=[X1X2X3]\mathbf{X} = \begin{bmatrix} X_1 \\ X_2 \\ X_3 \end{bmatrix} rastgele vektörünün, μ=[000]\boldsymbol{\mu} = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix} ortalama vektörü ve

Σ=[312141213] \boldsymbol{\Sigma} = \begin{bmatrix} 3 & 1 & 2 \\ 1 & 4 & -1 \\ 2 & -1 & 3 \end{bmatrix}

kovaryans matrisi ile çok değişkenli normal dağılıma sahip olduğu bilinmektedir.

Kurum, personelin genel yetenek skorunu U=X1+X2U = X_1 + X_2, özel proje skorunu ise V=X1X3V = X_1 - X_3 olarak tanımlamıştır.

Buna göre, özel proje skoru V=2V = 2 olarak ölçülen bir personelin genel yetenek skoru UU'nun koşullu beklenen değeri (E(UV=2)E(U | V=2)) ve koşullu varyansı (Var(UV=2)Var(U | V=2)) sırasıyla aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

  1. 33 ve 92\frac{9}{2}Answer
  2. B
    11 ve 172\frac{17}{2}
  3. C
    11 ve 112\frac{11}{2}
  4. D
    23\frac{2}{3} ve 11
  5. E
    33 ve 99

Answer

Personelin genel yetenek skorunun beklenen değeri 33, koşullu varyansı ise 92\frac{9}{2}'dir.
Çözüm için öncelikle UU ve VV'nin oluşturduğu iki değişkenli yeni vektörün varyans-kovaryans yapısı bulunmalıdır. Var(U)=Var(X1+X2)=3+4+2(1)=9Var(U) = Var(X_1+X_2) = 3+4+2(1)=9 ve Var(V)=Var(X1X3)=3+32(2)=2Var(V) = Var(X_1-X_3) = 3+3-2(2)=2'dir. Bu iki doğrusal kombinasyonun kovaryansı ise Cov(U,V)=Cov(X1,X1)Cov(X1,X3)+Cov(X2,X1)Cov(X2,X3)=32+1(1)=3Cov(U,V) = Cov(X_1,X_1) - Cov(X_1,X_3) + Cov(X_2,X_1) - Cov(X_2,X_3) = 3 - 2 + 1 - (-1) = 3'tür. Bivariate (İki değişkenli) normal dağılımın özelliklerinden koşullu beklenen değer: E(UV=2)=0+(3/2)×(20)=3E(U|V=2) = 0 + (3/2)\times(2-0) = 3, koşullu varyans ise Var(UV=2)=9(32/2)=94.5=4.5=9/2Var(U|V=2) = 9 - (3^2/2) = 9 - 4.5 = 4.5 = 9/2 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
UU ve VV'nin marjinal varyanslarını hesaplamak.
Var(U)=9Var(U) = 9 ve Var(V)=2Var(V) = 2 bulunur.
Var(X1+X2)=σ11+σ22+2σ12=3+4+2(1)=9Var(X_1+X_2) = \sigma_{11} + \sigma_{22} + 2\sigma_{12} = 3 + 4 + 2(1) = 9. Benzer şekilde Var(X1X3)=σ11+σ332σ13=3+32(2)=2Var(X_1-X_3) = \sigma_{11} + \sigma_{33} - 2\sigma_{13} = 3 + 3 - 2(2) = 2.
2
UU ve VV arasındaki kovaryansı bulmak.
Cov(U,V)=3Cov(U,V) = 3 olarak hesaplanır.
Cov(X1+X2,X1X3)=σ11σ13+σ21σ23=32+1(1)=32+1+1=3Cov(X_1+X_2, X_1-X_3) = \sigma_{11} - \sigma_{13} + \sigma_{21} - \sigma_{23} = 3 - 2 + 1 - (-1) = 3 - 2 + 1 + 1 = 3.
3
Koşullu beklenen değer formülünü uygulamak.
E(UV=2)=3E(U | V=2) = 3 elde edilir.
E(UV=v)=μU+Cov(U,V)Var(V)(vμV)=0+32(20)=3E(U|V=v) = \mu_U + \frac{Cov(U,V)}{Var(V)}(v - \mu_V) = 0 + \frac{3}{2}(2 - 0) = 3.
4
Koşullu varyans formülünü uygulamak.
Var(UV=2)=92Var(U | V=2) = \frac{9}{2} elde edilir.
Var(UV=v)=Var(U)[Cov(U,V)]2Var(V)=9322=992=92Var(U|V=v) = Var(U) - \frac{[Cov(U,V)]^2}{Var(V)} = 9 - \frac{3^2}{2} = 9 - \frac{9}{2} = \frac{9}{2}.

Key Concept

Çok değişkenli normal dağılımda doğrusal dönüşümlerin ortak dağılımı ve iki değişkenli normal dağılımın koşullu parametrelerinin hesaplanması.
Rate this question