Estimer une variance.
Bonsoir à tous,
La question que je vais vous poser va paraître vague, mais voici mon problème : dans un sujet (expérimental) j'ai eu à estimer l'espérance d'un événement, disons A [c'était, en fait, le but ultime du sujet]. Tout à la fin, on me demande d'estimer la variance de l'estimation obtenue. Je ne vois pas bien comment m'en sortir : aussi, si l'un d'entre vous avait une idée, je l'en remercierai chaleureusement.
Merci.
ps : j'ai conscience que ma question est très vague ; par conséquent, en guise de réponse, j'attends plutôt des méthodes générales dont j'ignorerais l'existence.
La question que je vais vous poser va paraître vague, mais voici mon problème : dans un sujet (expérimental) j'ai eu à estimer l'espérance d'un événement, disons A [c'était, en fait, le but ultime du sujet]. Tout à la fin, on me demande d'estimer la variance de l'estimation obtenue. Je ne vois pas bien comment m'en sortir : aussi, si l'un d'entre vous avait une idée, je l'en remercierai chaleureusement.
Merci.
ps : j'ai conscience que ma question est très vague ; par conséquent, en guise de réponse, j'attends plutôt des méthodes générales dont j'ignorerais l'existence.
Réponses
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Bonsoir Pioupiou,
Alors je vais faire quelques hypothèses : tu as une suite de variables aléatoires indépendantes et de même loi, disons pour faire simple que cela modélise des observations d'un phénomène aléatoire. Un premier théorème, la loi des grands nombres, te dit que :
$$ \overline{X_n} = \frac{1}{n} \sum_{k=1}^n X_k \xrightarrow[n\to \infty]{\quad P\quad} \mathbb{E} (X) $$
Donc tu peux ainsi estimer la moyenne par ce qu'on appelle la moyenne empirique. Pour estimer la variance tu peux toujours te servir de ce théorème, en considérant
$$ S_n^2 = \frac{1}{n-1} \sum_{k=1}^n (X_k - \overline{X_n} )^2 $$
et suprême délice des probabilités, utiliser le {\it théorème central limit} pour donner un intervalle de confiance asymptotique : au niveau $\alpha = 0.05,\ \mathbb{E} (X) \in \left[\overline{X_n} - \frac{1.96 \sqrt{S_n^2}}{\sqrt{n}}\ ;\ \overline{X_n} + \frac{1.96 \sqrt{S_n^2}}{\sqrt{n}}\right]$ avec une probabilité tendant vers $0,95$. Pour avoir un intervalle de confiance à horizon fini, tu peux regarder du coté de la loi de Student.
PS : Mon latex ne marche pas, et je n'arrive pas à trouver mon erreur, désolé
[Une \} manquante et ] à la place d'une autre. AD]
[Ok ! Merci, j'aurais du faire attention ...] -
Salut,
Ca ne répond pas tout à fait à mes attentes ; cela dit, je serais ravi que tu m'expliques pourquoi le 1er théorème implique le second.
-D -
"pourquoi le 1er théorème implique le second."
Ce n'est pas ce que j'ai dit ... La loi des grands nombres et le théorème central limit sont deux résultats bien distincts, et complémentaires. -
Bonjour
Il faut utiliser la formule de Ben donnant Sn² :
- tu as observé n données
- les données sont appelées X1, X2, ..., Xn
- la moyenne des données observées est Xn barre (c'est cette valeur que tu as dû choisir pour ton A)
- la variance "empirique" est Sn² (ou la même chose en remplaçant le (n-1) du dénominateur par n).
Grosos modo :
- Xn barre est le """bon estimateur""" pour l'espérance A
- Sn² est le bon estimateur pour la variance -
Bonjour.
J'ai l'impression que les réponses sont un peu à côté de la question :
"on me demande d'estimer la variance de l'estimation obtenue".
Je suppose que tu veux dire "on me demande d'estimer la variance de l'estimateur utilisé", car la variance concerne une variable aléatoire (par exemple un estimateur), pas un nombre connu (l'estimation, résultat de l'utilisation concrète de l'estimateur).
Par exemple, pour estimer la moyenne d'une population dont la moyenne statistique est $\mu$ et l'écart type (statistique) $\sigma$ (*), on utilise un echantillon, et comme estimateur la moyenne m de l'échantillon. la variable aléatoire m (variable aléatoire avant le tirage de l'échantillon, si ce tirage est bien aléatoire) a comme moyenne $\mu$ et comme variance $\frac{\sigma^2}{n}$.
Si on connaît $\sigma$ (ça arrive), la variance est connue. Sinon, on peut l'estimer en estimant $\sigma$ à l'aide de la méthode de Ben.
Cordialement
(Ou bien qui suit une loi de moyenne $\mu$ et d'écart type $\sigma$) -
Ben :
Quand je dis " le premier implique le second ", par "second" je ne désignais pas le TCL, ce que je voulais que tu m'expliques, c'est en quoi la loi forte des grands nombres permet d'affirmer que l'estimateur de la variance converge Pps vers la variance.
Gérard :
Non, l'énoncé exact est : " estimer la variance de l'approximation obtenue ". -
Heu... Cela dit j'ai bien conscience qu'une variance concerne une VA et non un nombre
-
Ah ok, alors c'est que Sedanais t'a expliqué, il faut voir que
\begin{displaymath}
\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i^2 \longrightarrow \mathbb{E} (X^2) .
\end{displaymath}
(on applique la loi des grands nombres au carré des variables aléatoires). -
Bonsoir.
C'était déja bizarre avec "estimation", ça le devient encore plus avec "approximation".
Ben, je ne comprends pas ce que l'estimateur de la variance du modèle vient faire ici. Relis les explications de Pioupiou : On ne demande pas la variance de A, mais celle de "l'approximation obtenue". Je ne vois pas ce que ça peut être d'autre que la variance de l'estimateur utilisé, qui donne une indication sur la confiance à accorder (ou un intervalle de confiance).
Cordialement -
En fait il faut voir la gueule du sujet, c'est assez spécial
On obtient un truc du genre P( A ) = E( bla-bla-bla ) et on estime E( bla-bla-bla ) avec la somme arithmétique de n-occurences de bla-bla-bla (c'est le sujet qui nous enjoint de procéder de la sorte).
Pour ce qui est de la variance, j'ai décidé (peut-être n'est-ce pas la bonne méthode) de déterminer m-occurences (attention m != n) de P( A ), et à partir de ces m observations de P( A ), d'en calculer la moyenne et la variance avec les formules que certains forumeurs ont posté ci-dessus.
Qu'en pensez-vous ? -D -
A la fin cependant, le sujet me demande pourquoi au vu de la variance obtenue, on n'a pas procédé avec Monte-Carlo.
Y'a-t-il un rapport entre d'une part, le temps d'exécution de l'algorithme, et d'autre part, une très basse valeur de la variance ? :S
Thanks -D -
Bonjour.
Plus la variance est faible, plus l'estimation est bonne.
Par contre, je ne vois pas en quoi ta méthode diffère de Monte-Carlo, sauf si une estimation aléatoire directe est possible. Comme tu utilises n! estimations, le temps d'exécution dzevient vite prohibitif pour n grand.
Bon courage avec ton sujet olé olé.
NB : C'est pour quoi, ce sujet ? -
Un projet de MAP en école d'ingé. 8-)
-
MAP ?
-
Bonjour, je cherche a calculer la variance d'une difference?
il faut que je trouve la volatilite (sigma) d'un differentiel de taux d'interet
j'ai calcule la variance de A, la variance de B, j'ai la covariance de (A,B)
La variance (A-B)=var(A)+var(B)-2COV(A,B)?
est ce correct?
Merci de votre aide -
Bonjour,
En effet ta formule est correcte. Pour t'en convaincre, tu peux revenir a la définition de la variance (i.e. Var(X) = E((X-EX)2)), et développer en utilisant les propriétés de linéarité de l'esperance.
Yves -
OK merci!
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Bonjour!
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