統計検定 1級 過去問 解答/解答例と解説
2015年11月29日 (日) 試験

統計応用 問2 [5]

設問の要約
  • [4] の Tc に対して,次が成り立つことを示せ.

    E[TT>c]=μ+σϕ(Φ1(1(1α)A(0)))(1α)A(0)

解答例

fTT>c(t)=f(t)P(T>c)=1P(T>c)1σϕ(tμσ)A(0)=1P(T>c)σA(0)ϕ(tμσ)=1(1P(Tc))σA(0)ϕ(tμσ)=1(1α)σA(0)ϕ(tμσ)
E[TT>c]=ctfTT>c(t)dt=ct1(1α)σA(0)ϕ(tμσ)dt=1σ(1α)A(0)ctϕ(tμσ)dt
v=tμσ とおくと,t=μ+σv, dtdv=σ であるので,
E[TT>c]=1σ(1α)A(0)cμσ(μ+σv)ϕ(v)σdv=1(1α)A(0)cμσ(μ+σv)ϕ(v)dv=1(1α)A(0){μcμσϕ(v)dv+σcμσvϕ(v)dv}=1(1α)A(0){μ[Φ(v)]cμσ+σcμσvϕ(v)dv}=1(1α)A(0){μ(Φ()Φ(cμσ))+σcμσvϕ(v)dv}=1(1α)A(0){μ(1Φ(cμσ))+σcμσvϕ(v)dv}
[4] の式 (1) より,
Φ(cμσ)=1(1α)A(0)
また,
avϕ(v)dv=av12πev22dv=12πavev22dv=12πaddv(ev22)dv=12π[ev22]a=12π{0+ea22}=12πea22=ϕ(a)
なので,
cμσvϕ(v)dv=ϕ(cμσ)
これらを用いれば,
E[TT>c]=1(1α)A(0){(1α)A(0)μ+σϕ(cμσ)}=μ+σϕ(cμσ)(1α)A(0)
ここで,[4] で求めた c を代入すれば,
E[TT>c]=μ+σϕ(cμσ)(1α)A(0)=μ+σϕ(μ+σΦ1(1(1α)A(0))μσ)(1α)A(0)=μ+σϕ(Φ1(1(1α)A(0)))(1α)A(0)