DamiRocK

Информация Фишера: одинаковые наблюдения и правило сложения

Почему два одинаково распределённых наблюдения несут одинаковую информацию, а n независимых — n-кратную. Условия, при которых ковариационные члены исчезают.

Научная визуализация Информация Фишера: одинаковые наблюдения и правило сложения
I_n(θ)=n I_1(θ)
Показана информация в единицах I₁: I_n/I₁=n.

Условие

X₁,…,Xₙ независимы и одинаково распределены. Как связаны информация Фишера I_X1(θ), I_X2(θ) и информация всей выборки?

Ответ источника

I_X1(θ)=I_X2(θ) и I_X1,…,Xn(θ)=nI_X1(θ).

Почему первое равенство

Одинаковое распределение означает одну и ту же плотность или функцию вероятностей при данном θ. Поэтому score одного наблюдения имеет один и тот же закон и одинаковый второй момент.

Почему информация складывается

Логарифм правдоподобия независимой выборки является суммой ℓ=Σℓᵢ. Score S=ΣSᵢ. При стандартных условиях регулярности E(Sᵢ)=0, а независимость наблюдений даёт нулевые ковариации между различными score. Следовательно, Var(S)=ΣVar(Sᵢ)=nI₁(θ).

То же получается из ожидаемой отрицательной второй производной: −Eℓ″=−ΣEℓᵢ″.

Граница правила

Если наблюдения зависимы, дисперсия суммы score содержит ковариационные члены и простое умножение на n может стать неверным. Если модель нерегулярна и носитель зависит от параметра, равенство разных определений информации требует отдельной проверки.

statistics_pro 5.13 · CC0 1.0 · ответ сохранён, доказательство добавлено.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.