Formula Schuette – Nesbitt

8

Saya membaca artikel tentang formula Schuette-Nesbitt , yang digambarkan sebagai "generalisasi dari prinsip inklusi-pengecualian" , yang memiliki versi kombinatorial dan probabilistik. Situs web lain memberikan bukti untuk acara dependen (unduhan pdf) , dan menemukan yang ketiga membandingkannya dengan Waring's Theorem (pdf)

Namun, saya masih bingung. Saya mencoba menemukan contoh yang jelas dengan menggunakan probabilitas diskrit (untuk kesederhanaan) bahwa langkah-langkahnya jelas dari satu baris ke yang berikutnya - untuk membantu dalam memahami rumus secara keseluruhan.

Apakah ada referensi yang baik, atau jawaban yang dapat memberikan contoh singkat yang berhasil?

sheppa28
sumber

Jawaban:

1

Saya telah menemukan contoh dalam buku berikut ini dan jawaban saya adalah versi modifikasi dari Bab 8.4.8.6 buku ini untuk membuatnya ringkas dan jelas.

Gerber, Hans U. "Asuransi jiwa." Matematika Asuransi Jiwa. Springer Berlin Heidelberg, 1990.

B1,Bn adalah peristiwa yang sewenang-wenang. N adalah variabel acak yang berkisar {0,1,...,m}. Untuk koefisien nyata yang berubah-ubahc1,cm, rumus Schuette – Nesbitt adalah identitas operator berikut antara operator yang bergeser E:cncn+1 dan operator perbedaan Δ:cncn+1-cn. Menurut definisi mereka terkait melaluiE=sayad+Δ, rumus SN adalah

n=0mcnPr(N=n)=k=0m[Δkc0]Sk
dimana Sk=j1,jkPr(Bj1Bjk) adalah jumlah simetris di antara ini n acara dan S0=1. Catat itu[Δkc0] berarti operator berbeda yang bekerja c0. Sebagai contoh,[Δ2c0]=Δ1(c1-c0)=Δ1(c1)-Δ1(c0)=(c2-c1)-(c1-c0)=c2-2c1+c0. Kedua operator linear dan karenanya mereka memiliki representasi dalam hal matriks, oleh karena itu mereka dapat diperluas ke cincin dan modul polinomial (karena dua objek ini memiliki "dasar", secara longgar.)
E=(000100010001)
Δ=(-1001-1001-1001)

Buktinya memanfaatkan trik indikator dan perluasan polinomial operator j=1m(1+sayaBjΔ) dan fakta itu sayaSEBUAHsayaB=sayaSEBUAHB dan Δ bolak-balik dengan indikator, saya akan merujuk Anda ke buku Gerber.

Jika kita memilih c0=1 dan lainnya c1=c2==cn=1, maka rumus SN menjadi prinsip inklusi-pengecualian seperti di bawah ini:

n=1mPr(N=n)=k=0mΔkc0Sk=c0S0+(c1-c0)S1+(c2-2c1+c0)S2+=S1-S2+S3++(-1)nSn=[Pr(B1)++Pr(Bn)]-[Pr(B1B2)++Pr(Bn-1Bn)]++(-1)nPr(S1Sn)

Teorema Waring memberikan probabilitas yang tepat r diluar n acara B1,Bnterjadi. Dengan demikian dapat diturunkan dengan menentukancr=1 dan lainnya c= 0. Formula SN menjadi

Pr(N=r)=k=0m[Δkc0]Sk=k=rm[Δkc0]Sk
karena istilah apa pun [Δkc0]=0 kapan k<r, perubahan variabel t=k-r akan menghasilkan formula Waring.

Ada contoh tugas amplop dalam buku Gerber yang bisa Anda lihat, tetapi saran saya adalah memahaminya dalam hal aljabar operator, bukan probabilitas.

Henry
sumber