基于随机变量函数的条件期望

机器算法验证 条件概率 期望值 条件期望
2022-04-04 08:00:51

我推测了以下几点:

f:RABR是一个单射函数。X是一个有支持的随机变量AY是一些不独立于的随机变量X. 然后,

E[Y|X=x]=E[Y|f(X)=f(x)].

那是对的吗?如果它是正确的,是否有任何“较弱”的假设(弱于f是内射的)那会使这成为现实吗?

谢谢。

3个回答

内射性就足够了(只要你的函数是可测量的)

让我们假设f是一个可测量的函数,因此所有相关的随机变量和事件都是明确定义的。现在,为了给出更多的结构,假设我们在概率空间中工作(Ω,S,P)以便X:ΩA是您感兴趣的调节随机变量。自从f是一个单射函数它有一个左逆g:BA(IE,g(f(x))=x对所有人xA)。因此,对于所有xA您具有以下事件等价性:

{ωΩ|f(X(ω))=f(x)}={ωΩ|g(f(X(ω)))=g(f(x))}={ωΩ|X(ω)=(x)}

这意味着调节f(X)=x相当于调节X=x. 因此,只要f是可测量的,这应该足以获得条件期望的等价性。(这个证明有点复杂,因为你需要通过 Radon-Nikodym 形式来建立条件期望,或者通过关于 sigma 场的定理;这应该不是特别困难。)

如果Z=f(X)f是单射函数所以

σ(Z)=σ(X)

自从Z=f(X)所以

σ(Z)σ(X)

因为f是内射的,所以X=f1(Z)=g(Z)所以

σ(X)σ(Z)

所以σ(Z)=σ(X)或者σ(f(X))=σ(X)

现在

E(Y|X)=E(Y|σ(X))=E(Y|σ(f(X)))=E(Y|f(X))

假设f是可测量的 我认为最弱的条件是:

  • 每当E(Y|X=x1)E(Y|X=x2),f(x1)f(x2).