基于马氏距离的样品判别评价研究
2020-07-08张国俭
张国俭
(晋中学院数学学院,山西晋中030619)
判别分析是一种应用十分广泛的统计分析方法,在经济学、地质学、医学、气象学等学科中均有广泛的应用.判别分析的方法主要有距离判别、贝叶斯判别、费歇判别、逐步判别、非参数判别等[1~3],对判别准则的评价方法有回代估计法、交叉确认估计法[1](刀切法[4])、前瞻性考核[4]等.总体而言,它们只研究了判别方法及对判别准则的评价,而没有对一个固定的样品其判别优劣评价的研究,而现实中这样的评价又具有重要的意义.有鉴于此,本文首先对两个正态总体的样品判别优劣的评价进行了研究,然后又推广到多个正态总体,提出了待判域的概念,用以鉴别距离差没有统计学意义的样品,在此基础上,提出了判别系数的概念,用以对样品判别的优劣进行评价.最后,指出了本文的不足之处以及需要进一步研究的方面.
1 准备知识
定理1.1[1]设G1和G2是两个不同的p维已知总体,其均值向量分别为μ1和μ2,协方差矩阵相等且都为Σ,x0为一样品值,记W(ix0)=+bi,ai=Σ-1μi,bi=Σ-1μi,i=1,2.则判别准则为:

定理 1.2[1]设 G1,G2,…,Gk是 k 个不同的 p 维已知总体,其均值向量分别为 μ1,μ2,…,μk,协方差矩阵相等且都为Σ,x0为一样品值,记W(ix0)=+bi,ai=Σ-1μi,bi=μi,i=1,2,…,k.则判别准则为:

对于x是p维随机向量,有如下的结论:
定理1.3[1]设x~Np(μ,Σ),又Y=ATx+b,其中b为p维常向量,AT是l×p矩阵,rank(AT)=l,则Y~Nl(ATμ+b,ATΣA).
定理1.4若x~N(μ,Σ),则Wi(x)~N(+bi,Σai),i=1,2,…,k.
证明:x是来自p维正态总体的任一样品,由定理1.3知,随机变量Wi(x)服从正态分布.下面求Wi(x)的数学期望与方差:

证毕.
注:这里为了整篇文章的符号统一,上面有些定理中的符号做了适……
