universitatea bucuresti facultatea de matematica si...

Download UNIVERSITATEA BUCURESTI FACULTATEA DE MATEMATICA SI ...fmi.unibuc.ro/ro/pdf/2015/doctorat/rezumatRUSU.pdf · fiabilitate si mentenanta sistemelor cu durata de viata caracterizata

If you can't read please download the document

Upload: truongkiet

Post on 07-Feb-2018

226 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • UNIVERSITATEA BUCURESTI

    FACULTATEA DE MATEMATICA SI INFORMATICA

    SCOALA DOCTORALA DE MATEMATICA

    TEZA DE DOCTORAT

    REZUMAT

    Repartitii de tip Moyal. Inferenta statistica si entropie

    Alin Marian RUSU

    Coordonator stiintific,

    Prof. Dr. Vasile PREDA

    - BUCURESTI 2015 -

  • 1

    Cuprins

    1 Introducere ........................................................................................................................3

    1.1 Motivare ...........................................................................................................................3

    1.2 Directii principale ............................................................................................................4

    1.3 Structura tezei ..................................................................................................................5

    2 Repartitia Moyal generalizata .........................................................................................6

    2.1 Cadru general ...................................................................................................................6

    2.2 Functia de repartitie .........................................................................................................7

    2.3 Momente ..........................................................................................................................8

    2.4 Entropia Shannon .............................................................................................................9

    2.5 Entropia Rnyi ...............................................................................................................11

    2.6 Statistici de ordine asociate repartitiei Moyal generalizata ..........................................11

    2.7 Estimatori si inferenta statistica pentru repartitia Moyal generalizata .........................12

    3 Repartitia beta Moyal generalizata ...............................................................................14

    3.1 Cadru general .................................................................................................................14

    3.2 Functia de repartitie .......................................................................................................15

    3.3 Momente ........................................................................................................................18

    3.4 Entropia Shannon ...........................................................................................................19

    3.5 Entropia Rnyi ...............................................................................................................23

    3.6 Statistici de ordine asociate repartitiei beta Moyal generalizata ..................................24

    3.7 Estimatori si inferenta statistica pentru repartitia beta Moyal generalizata ..................25

    4 Repartitia Moyal trunchiata la dreapta .......................................................................27

    4.1 Cadru general .................................................................................................................27

    4.2 Functia de repartitie .......................................................................................................28

    4.3 Momente ........................................................................................................................28

    4.4 Entropia Shannon ...........................................................................................................29

    4.5 Entropia Rnyi ...............................................................................................................31

    4.6 Statistici de ordine asociate repartitiei Moyal trunchiata la dreapta .............................31

    4.7 Estimatori si inferenta statistica pentru repartitia Moyal trunchiata la dreapta ............32

  • 2

    5 Momentele ale statisticilor de ordine pentru repartitia Moyal si Moyal

    generalizata ....................................................................................................................34

    5.1 Cadru general .................................................................................................................34

    5.2 Calcularea momentelor statisticilor de ordine din repartitia Moyal trunchiata cu

    ajutorul valorii medie conditionate ...............................................................................36

    5.3 Calcularea momentelor statisticilor de ordine din repartitia Moyal generalizata

    trunchiata cu ajutorul valorii medie conditionate .........................................................39

    6 Aplicatii ............................................................................................................................41

    6.1 Cadru general .................................................................................................................41

    6.2 Aplicatie modelare repartitii Moyal, Moyal trunchiata la dreapta, beta Moyal si

    beta Moyal generalizata ................................................................................................42

    6.3 Simulare grafica repartitii Moyal, Moyal trunchiata la dreapta si beta Moyal

    generalizata .........................................................................................................................43

    Bibliografie .....................................................................................................................44

  • 3

    Capitolul 1

    Introducere

    1.1 Motivare

    Multe modele statistice, cat si metode de analiza a datelor de supravietuire au

    starnit un real interes de-a lungul timpului suferind o dezvoltare continua. Datorita

    dezvoltarii rapide a tehnologiei si sistemelor a aparut necesitatea dezvoltarii de noi modele

    matematice privind duratele de viata si aplicarea acestora in cadrul proceselor de reinnoire.

    Repartitia Moyal furnizeaza un model foarte popular, ce a fost in mod continuu

    folosit si extins de-a lungul ultimelor decade. Modelul a fost folosit pentru a analiza date

    din diverse domenii printre care amintim: analiza de supravietuire, inginerie sau analiza

    riscului si inginerie industriala pentru a reprezenta timpii de productie sau livrare, teoria

    valorii extreme, comunicatie wireless sau in asigurari pentru a prezice dimensiunea

    cererilor de reasigurare.

    Repartitia a fost propusa de Moyal [84] si reprezinta o aproximare buna pentru

    repartitia Landau [63]. S-a demonstrat de asemenea ca aceasta ramane valida la luarea in

    considerare a efectelor de rezonanta cuantice si la detalii ale structurii atomice ale

    absorbantului.

    Nevoia de a extinde forme ale repartitiei Moyal apare in multe domenii aplicate,

    dar aparitia efectiva a acestor extinderi in literatura statistica este una foarte recenta.

    Urmand o idee a lui Adamidis si Loukas [1] pentru o procedura combinata de repartitii, in

    lucrare vom defini repartitii Moyal generalizate si vom studia cateva dintre proprietatile

    lor matematice, repartitia Moyal reprezentand astfel doar un submodel special al noilor

    repartitii.

    Aceasta clasa de repartitii generalizate a avut parte de o atentie deosebita de-

    alungul ultimilor ani, in particular mai exact dupa efortul lui Jones [65].

    Eugene et al. [38], Nadarajah si Kotz [87, 88, 90], Lee et al. [74] sau Akinsete et al.

    [4] au definit repartitiile: beta normala, beta Gumbel, beta Frechet, beta exponentiala, beta

    Weibull sau beta Pareto in noua forma generala.

    Recent, Pescim et al. [95], Barreto-Souza et al. [16] si Cordeiro et al. [24] au

    studiat repartitiile beta generalizata semi-normala, beta generalizata exponentiala si beta

    Moyal. Aplicatii diverse la acest intreg set de repartitii s-au furnizat in toate domeniile

    amintite mai sus.

    Remarcam de asemenea o aplicatie ce a pornit de la generalizarea repartitiei

    Moyal. Setul de date initial prezentat reprezinta timpii de reparatie (in ore) ai unui emitator

    de comunicatie aerian. Recent acest set de date a fost analizat de Koutrouvelis et al. [71]

  • 4

    folosind repartitia inversa normala de 3 parametri si de Gauss M. Cordeiro et al. [24]. Mai

    precis, acestia au prezentat valorile parametrilor estimati folosind metoda verosimilitatii

    maxime si valorile statistice pentru modelul AIC (criteriul informational Akaike), CAIC

    (criteriul informational Akaike consistent) si BIC (criteriul informational Bayesian).

    Optimalitatea modelului ales se face studiind minimalitatea lui AIC. Aceste

    rezultate indica faptul ca modelul repartitiei beta Moyal generalizata (respectiv Moyal

    generalizata) are cea mai mica valoare a lui AIC dintre toate valorile modelelor prezentate

    si astfel poate fi ales drept cel mai bun model.

    Rezultatele lucrarii pot fi aplicate la analiza si proiectarea unor sisteme in

    fiabilitate si mentenanta sistemelor cu durata de viata caracterizata de noile repartitii

    determinate: repartitia Moyal generalizata, repartitia beta Moyal generalizata, repartitia

    Moyal trunchiata la dreapta.

    1.2 Directii principale

    De-alungul timpului multe modele statistice au fost dezvoltate si generalizate

    privind analiza datelor de supravietuire (in prealabil analiza concentrandu-se spre analiza

    duratelor de defectiune.

    Repartitia exponentiala, desi cea mai raspandita in analiza duratelor de viata nu

    este cea mai potrivita in teoria proceselor de reinnoire caci rata de defectiune este

    constanta. Acest lucru inseamna ca probabilitatea de defectiune imediata a unui obiect care

    are repartitia vietii, repartitia exponentiala, nu depinde de varsta acestuia, ceea ce face ca

    problemele matematice aparute sa fie triviale.

    Astfel in literatura matematica s-au introdus diverse modele statistice in incercarea

    de a obtine rezultate calitative, cat mai apropiate de adevar, cu proprietati matematice mai

    flexibile decat modelele de baza ce se generalizeaza. Scopul urmarit a fost de a se incerca

    introducerea de noi repartitii care sa modeleze cat mai bine si cat mai multe situatii din

    viata reala.

    Akinsete, Famoye si Lee [4] au aplicat cu succes generalizarea pentru repartitia

    Pareto obtinand repartitia beta Pareto, studiindu-i proprietatile si furnizand rezultate cu

    caracter aplicativ.

    Recent Cordeiro, Nobre, Pescim si Ortega [25] au obtinut o forma generalizata a

    repartitiei Moyal, beta Moyal studiindu-i proprietatile si cazurile aplicative.

    Aryal [9] a dezvoltat o intreaga analiza privind consumul de combustibil la avioane

    folosind repartitiile Gumbel si Moyal.

    Cordeiro et al. [16, 17, 24] au generalizat repartitia Weibull obtinand repartitia beta

    Weibull exponentiala, repartitia Weibull geometrica si repartitia beta exponentiala

    generalizata si o serie intreaga de prorietati statistice ale acestor noi repartitii su impact

    direct in viata reala.

    Un impact puternic l-au avut generalizarile lui Nadarajah [87, 88, 89, 90]. Rand pe

    rand s-au gasit generalizari pentru repartitia Gumbel combinata cu repartitia beta si

    obtinand astfel repartitia beta Gumbel sau repartitia beta Frechet.

    Pentru partea de momente ale statisticilor de ordine din repartitii dublu trunchiate,

    Balakrishnan et al. [13, 14, 15] au obtinut rezultate pentru repartitia Pareto, iar Bekci [18]

    pentru repartitii uniforme. Aceste identitati sunt folositoare la verificarea calculului

    momentelor statisticilor de ordine.

  • 5

    1.3 Structura tezei

    Lucrarea este structurata in 6 capitole.

    Primul capitol are caracter introductiv si prezinta motivarea temei alese, directiile

    principale de urmat si structura completa a tezei punandu-se accent pe contributiile proprii

    ale autorului.

    Al doilea capitol prezinta repartitia Moyal generalizata si proprietatile aferente.

    Acestei noi repartitii i se vor studia: forma functiei de repartitie, forma momentelor de

    ordin n si a functiei generatoare de momente. Vom calcula entropia Shannon, vom

    prezenta teoreme de caracterizare entropica si vom calcula forma entropiei Rnyi. Se va

    genera forma statisticilor de ordine si vom calcula un estimator pentru aceasta repartitie

    folosind metoda verosimilitatii maxime. Se va observa ca pe cale analitica nu vom putea

    furniza o forma finala, ci doar prin metode numerice (folosind metoda Newton-Raphson

    [129]). Se va determina de asemenea forma informatiei Fisher. Ca un caz particular pentru

    aceasta repartitie se va arata modul de obtinere al rezultatelor pentru repartitia de baza

    Moyal prezentand si o parte din proprietatile sale statistice.

    Al treilea capitol prezinta repartitia beta Moyal generalizata si proprietatile

    aferente. De aceasta data repartitia ce va suferi un proces de generalizare va fi repartitia

    beta Moyal. Vom determina: forma functiei de repartitie, forma momentelor de ordin n si

    functia generatoare de momente asociata repartitiei beta Moyal generalizata. Vom

    continua cu prezentarea formelor entropiei Shannon si Rnyi si vom furniza cateva

    teoreme de caracterizare entropica. De asemenea vom pune accent pe determinarea formei

    statisticilor de ordine asociate repartitiei initiale. Urmand linia capitolului anterior vom

    prezenta diverse proprietati aferente. Calculul unui estimator aferent folosind metoda

    verosimilitatii maxime se va face folosind metode numerice. In cazul particular se vor

    prezenta rezultatele obtinute pentru repartitia de baza beta Moyal [25]. Rezultatele

    originale din acest capitol au fost publicate in [109].

    Al patrulea capitol prezinta o noua generalizare noua a functiei de densitate Moyal.

    Pentru noua repartitie se vor studia proprietatile aferente precum: functie de densitate si

    repartitie, momente de ordin n, functie generatoare de momente, statistici de ordine,

    inferenta. Extinderi pentru functia de repartitie ca serii de putere se vor prezenta si de

    asemenea cateva extinderi pentru entropia Shannon si teoreme de caracterizare entropica.

    Prin metoda verosimilitatii maxime se va obtine un estimator pentru repartitia generalizata.

    Rezultatele originale din acest capitol au fost publicate in [112].

    In al cincilea capitol se prezinta momente ale statisticilor de ordine pentru repartitia

    Moyal si Moyal generalizata. Se vor calcula momentelor statisticilor de ordine aferente

    celor doua repartitii trunchiate cu ajutorul valorii medii conditionate pentru fiecare din cele

    doua repartitii mai sus mentionate.

    Utilitatea noilor modele astfel obtinute va fi evidentiata printr-o aplicatie cu date

    reale in capitolul 6. Aplicatia va compara modelele prezentate anterior si va stabili ierarhic

    ce model se preteaza a fi aplicat in obtinerea rezultatelor optime per calcul de date

    mentionat in aplicatie. Partea aplicativa din acest capitol si rezultatele obtinute au fost

    publicate in [109].

  • 6

    Capitolul 2

    Repartitia Moyal generalizata

    Repartitia Moyal [84] a fost propusa drept aproximare pentru alt tip de repartitie si

    anume repartitia Landau [25, 84].

    Repartitia Moyal generalizata [25, 45] apare ca o necesitate la problema

    determinarii unui nou set de repartitii care se doresc a fi mai flexibile, cu posibilitatea de

    modelare a mai multor situatii sau durate de viata.

    Unul dintre motivele reale pentru care o repartitie standard (in cazul de fata

    repartitia Moyal) se generalizeaza este acela ca forma generalizata ofera mai multa

    flexibilitate in modelarea datelor.

    Aryal si Tsokos [9] au obtinut un model de calcul al numarului de pasageri pierduti

    per cursa folosindu-se de repartitia Moyal aratand astfel cat de important este alegerea

    repartitiei potrivite spre simularea datelor intr-o situatie cu date din viata reala.

    Vom prezenta forma functiei de densitate si cea de repartitie asociate noii repartitii

    Moyal generalizata. Vom determina forma momentelor de ordin n si a functiei generatoare

    de momente. Folosind principiul entropiei maxime vom prezenta cateva teoreme de

    caracterizare entropica determinand forma entropiei Shannon si Rnyi.

    Vom prezenta forma statisticilor de ordine asociate, vom determina un estimator

    pentru aceasta repartitie noua folosind metoda verosimilitatii maxime si vom incheia

    capitolul cu prezentarea formei informatiei Fisher pentru a ilustra complexitatea modelului

    propus.

    2.1 Cadru general

    Fie X o variabila aleatoare, repartizata Moyal generalizat de parametrii , si s

    unde s atunci functia de densitate este

    +

    +

    +

    +=

    1212

    2

    12

    )12()(

    sxs

    ex

    s

    ex

    sKxf

    unde

  • 7

    2

    1)( == KK .

    Pentru cazul particular in care s = 0 obtinem forma functiei de densitate Moyal

    [126] de parametrii si

    +

    =

    x

    ex

    exf2

    1

    2

    1)(

    unde

  • 8

    2.3 Momente

    Momentele de ordin n asociate repartitiei Moyal generalizata sunt date de

    urmatoarea teorema

    Teorema 2.3.1 Daca X este o variabila aleatoare cu repartitia Moyal generalizata, atunci forma

    momentului de ordin n al lui X este

    ( )=

    = +

    ++

    +

    =

    n

    k l s

    n

    ls

    ns

    n

    knn

    n

    ls

    n

    k

    n

    1 1 12

    1212

    2

    12ln)1(12

    1

    unde

    +2

    1

    12s

    n reprezinta functia gamma generalizata de parametru 2

    1= si

    12 +=

    s

    nr .

    Teorema 2.3.2 Forma functiei generatoare de momente este

    +

    =0

    )]2ln([2

    112

    1

    )( dueue

    tMuut

    ts

    unde .0,,, >

  • 9

    2.4 Entropia Shannon

    Vom prezenta forma entropiei Shannon si folosind principiul entropiei maxime

    vom arata ca repartitia de probabilitate care maximizeaza entropia Shannon compatibila cu

    anumite restrictii este chiar repartitia Moyal generalizata introdusa.

    Lema 2.4.1 Daca X este o variabila aleatoare avand repartitia Moyal generalizata atunci avem

    1

    2

    AX

    E

    s

    =

    ,

    2

    12

    AX

    E

    s

    =

    +

    ,

    3

    12

    AeE

    sX

    =

    +

    unde

    = =

    =

    +

    +++

    +

    =

    1 1 1 12

    2

    1

    1212

    12

    12)2(ln12)1(2

    n

    n

    m pp

    s

    m

    ps

    mmn

    ps

    m

    m

    nsKA ,

    +=

    2

    1)2(ln2 1

    2

    1

    2 KA ,

    KA 21

    3 2= ,

    2

    11 reprezinta functia gamma generalizata de parametru r = 1 si

    2

    1= , iar

    2

    1)( == KK conform sectiunii 2.1.

    Teorema 2.4.1 Entropia Shannon asociata functiei de densitate Moyal generalizata este

    [ ] ( )[ ]

    2

    1

    2

    12)2(ln

    22

    1

    2

    1)2(ln12

    )1(22ln)12ln()(

    1

    12

    12

    1 1 1

    1212

    +

    +=

    +

    +

    = =

    =

    +++

    s

    k

    ls

    k

    n

    n

    k l

    s

    klkn

    ls

    k

    k

    n

    n

    ssxfH

    unde forma functiei gamma generalizata.

    Teorema 2.4.2

    Densitatea de probabilitate f data de variabila aleatoare ),,MoGen(~ sX (unde

    ),,MoGen( s reprezinta repartitia Moyal generalizata cu functia de densitate de forma

  • 10

    +

    +=

    ++ 12122

    exp2

    1exp)12()(

    sssxxx

    sKxf

    ) este

    unica solutie a problemei

    =

    =

    =

    =

    +

    +

    32

    12

    1

    212

    ,,)(maxarg)( AeEAX

    EAX

    EgHxf

    sX

    g

    s

    g

    s

    g

    unde Eg reprezinta media in raport cu g, iar

    =

    s

    f

    XEA

    2

    1

    ,

    =

    +12

    2

    s

    f

    XEA

    =

    +

    12

    3

    sX

    f eEA

    si 2

    1=K .

    Pentru s = 0 se obtin rezultatele de mai jos asociate repartitiei Moyal.

    Corolar 2.4.1 (Moyal [84, 126])

    1AX

    E =

    ,

    2AeE

    X

    =

    unde

    +=

    2

    1)2(ln

    111

    A si 12 =A .

    Corolar 2.4.2 (Moyal [84, 126]) Entropia Shannon asociata repartitiei Moyal de parametrii =0 si =1 este

    [ ]

    +=

    2

    1)2(ln

    11)( 1

    xfH ,

    unde

    2

    11 reprezinta functia gamma superior incompleta de parametrii 1=r si

    2

    1= .

    Corolar 2.4.3 (Moyal [84, 126])

    Densitatea de probabilitate f data de variabila aleatoare ),Mo(~ X (unde

    ),Mo( reprezinta repartitia Moyal) este unica solutie a problemei

    =

    =

    =

    21 ,)(maxarg)( AeEAX

    EgHxf

    X

    g

    unde Eg desemneaza media in raport cu g, iar

    =

    XEA f1 ,

    =

    X

    f eEA2 .

  • 11

    2.5 Entropia Rnyi

    Entropia Rnyi este definita astfel

    [ ])(ln1

    1)(

    IjR

    = ,

    unde 1;0,)()( >= dxxfI ,

    Teorema 2.5.1 Forma entropiei Rnyi asociata functiei de densitatei Moyal generalizata este

    +

    +

    +

    =

    +

    +

    +

    =

    =

    +

    22)2(ln)(ln

    )1(12

    )1(2

    12

    )1(212

    2

    1ln

    1

    1)(

    12

    )1(22

    1212

    )1(2

    12

    )1(2

    1 1

    12

    )1(41

    s

    s

    ks

    sl

    s

    s

    k l

    kls

    s

    R

    ls

    s

    ks

    ss

    j

    unde

    +

    2

    12

    )1(2

    s

    s reprezinta functia gamma generalizata de parametrii 12

    )1(2

    +

    =

    s

    sr

    si

    2

    = .

    Pentru s = 0, = 0 si > 0 obtinem repartitia Moyal si rezultatul de mai jos

    Corolar 2.5.1 (Moyal [84, 126]) Entropia Rnyi asociata functiei de densitate Moyal are urmatoarea forma

    +

    =

    2lnln

    1

    1)( 2

    Rj .

    2.6 Statistici de ordine asociate repartitiei Moyal generalizata

    Momentele statisticilor de ordine joaca un rol important in testarea controlului

    calitatii si in fiabilitate unde se urmareste predictia avariilor viitoarelor piese cunoscand

    timpii avariilor trecute.

    Vom prezenta o forma explicita a functiei de densitate asociata statisticii de ordine

    de ordin i, fie ea fi:n(x) pentru repartitia Moyal generalizata.

    Forma generala a statisticii de ordine este urmatoarea

    { } nixFxFiniB

    xfxf

    ini

    ni ,...,1,)(1)()1,(

    )()( 1: =

    +=

    in

    xi

    x

    ex

    s

    ni

    ss

    sxs

    ee

    ex

    siniB

    xf

    +

    +

    +=

    ++

    +

    +

    2,

    2

    111

    2,

    2

    11

    )12(2

    1

    )1,(

    1)(

    1212

    1212

    1

    2

    12

    :

  • 12

    Rearanjand termenii in relatia de mai sus obtinem

    inx

    ix

    n

    ex

    s

    ni

    ss

    sxs

    ee

    ex

    siniB

    xf

    +

    +

    +=

    ++

    +

    +

    2,

    2

    1

    2,

    2

    11

    )12(2

    1

    )1,(

    1)(

    1212

    1212

    1

    2

    12

    :

    unde ),( si ),( B reprezinta functiile gamma si beta.

    Pentru s = 0, = 0 si = 1 si pentru functiile de densitate si repartitie Moyal

    [ ]xexexf

    +

    = 21

    2

    1)(

    =

    2,

    2

    11)(

    xe

    xF

    unde x avem urmatorul corolar

    Corolar 2.6.1(Moyal [84, 126]) Forma statisticilor de ordine asociate repartitiei Moyal este

    ( )ni

    eee

    iniBxf

    inx

    ix

    ex

    ni

    x

    ,...1,2

    ,2

    1

    2,

    2

    11

    2

    1

    )1,(

    1)(

    1

    2

    1

    : =

    +=

    +

    .

    2.7 Estimatori si inferenta statistica pentru repartitia Moyal

    generalizata

    Fie X1, X2, , Xn variabile aleatoare independente ce au densitatea comuna

    ),...,,()..,,( 2121 nn xxxfxxxf =

    Pentru X1=x1, X2=x2, , Xn=xn functia de verosimilitate a lui este

    ),...,,()( 21 nxxxfL =

    Estimatorul de verosimilitate maxima al lui este acea valoare a lui ce

    maximizeaza L().

    Daca Xi sunt identic independent repartizate atunci

    =

    =n

    i

    ixfL1

    )()(

    Daca se maximizeaza acest produs avem

    ( )[ ]=

    =n

    i

    ixfl1

    ln)( .

    Pentru repartitia Moyal generalizata se considera vectorul Ts),,( = .

    Pentru un vector aleator x=(x1, x2, , xn)T avem

  • 13

    =

    ==n

    i

    i

    nn lll1

    )( )()( ,

    unde l(i)

    () reprezinta logaritmul de verosimilitate al observatiei i.

    =

    +

    +=

    +

    +

    n

    i

    ex

    s

    i

    n

    sixs

    i

    ex

    sxxf1

    2

    12

    2

    1212

    )12(2

    1)|,...,(

    +=

    =

    n

    i

    s

    i

    s

    i

    s

    i

    n

    xxxsKl

    1

    222

    exp2

    1

    2

    1exp)12(ln)(

    ===

    +++

    =

    n

    i

    s

    i

    sn

    i

    in

    i

    in

    xxxssnnl

    1

    22

    12

    exp2

    1

    2

    1ln2)12ln(

    2

    1ln)(

    Prin derivarea relatiei de mai sus in raport cu parametrii si obtinem

    =

    +

    ==

    +

    ++

    =

    n

    i

    s

    i

    s

    in

    i

    s

    in

    i i

    n xxsxs

    x

    sl

    2

    122

    2

    2

    2

    exp2

    12

    2

    122

    =

    ++

    =

    +

    +

    ++=

    n

    i

    s

    i

    s

    in

    i

    s

    in xxsxssnl

    2

    1212

    2

    12

    exp12122

    Pentru a determina estimatorul se vor egala cu 0 derivatele de mai sus si va rezulta

    forma estimatorului

    T

    =

    ^^^

    , .

    In forma analitica acest sistem este insa greu de rezolvat. Pentru rezolvarea sa se va

    apela la metoda numerica Newton-Raphson [129] si se vor obtine rezultatele ce vor fi

    prezentate in sectiunea 6.

    Pentru a ilustra complexitatea modelului prezentat in acest capitol se foloseste

    informatia Fisher.

    Pentru ( ) ,= informatia Fisher se transforma intr-o matrice 22 dimensionala. Elementul i, j al matricii, unde i{1,2} si j{1,2} este dat de

    ( ) ( ) ( ) ( )

    =

    =

    XfEIXfXfCovI

    ji

    ji

    ji

    jilnln),(ln

    2

    ,,

    Astfel forma informatiei Fisher este

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    =

    2

    22

    2

    2

    2

    )(nn

    nn

    ll

    ll

    EI .

  • 14

    Capitolul 3

    Repartitia beta Moyal generalizata

    Un mare beneficiu al clasei de generalizari ale repartitiilor beta, propusa de Eugene et al. [38] si continuata de Cordeiro et al. [25] este abilitatea lor de a genera date scalabile

    ce nu pot in mod normal a fi generate prin repartitii cunoscute. Aceasta clasa de repartitii

    generalizate a primit o atentie deosebita de-a lungul ultimilor ani, in particular dupa opera

    lui Jones [65].

    Prin generalizarea repartitiei beta, o intreaga clasa de repartitii noi s-a obtinut

    printre care amintim repartitia beta exponentiala [17, 87], repartitia beta normal [38],

    repartitia beta Gumbel [90], repartitia beta Pareto [4], repartitia beta Weibull [40],

    repartitia beta Dagum [32] sau repartitia beta Moyal [25], repartitie ce reprezinta punctul

    nostru de pornire in generalizare. Noua repartitie generalizata denumita, beta Moyal

    generalizata confera aceste lucruri pastrand intacte o serie de proprietati statistice ce vor fi

    prezentate in sectiunile urmatoare.

    Vom prezenta noua forma a functiilor de densitate si repartitie asociate repartitiei

    beta Moyal generalizata. Forma momentelor de ordin n si a functiei generatoare de

    momente, precum si entropia Shannon si Rnyi vor fi determinate. Cateva teoreme de

    caracterizare entropica vor fi prezentate pornind de la principal entropiei maxime. Vom

    determina forma statisticilor de ordine si vom prezenta modul de calcul al unui estimator

    asociat repartitiei beta Moyal generalizata folosind metoda verosimilitatii maxime.

    3.1 Cadru general

    Pornind de la o functie de repartitie G(x) se poate defini clasa urmatoare

    0,,)1(),(

    1),()(

    )(

    0

    11

    )( >==

    badbaB

    baIxF

    xG

    ba

    xG

    unde B(a, b) reprezinta functia beta definita in capitolul Anexa D.

    Functia de densitate asociata functiei de repartitie de mai sus este

    [ ] 11 )(1)(),(

    )()(

    =ba xGxG

    baB

    xgxf ,

    unde dx

    xdGxg

    )()( = reprezinta functia de densitate parinte.

  • 15

    Noua functie de densitate de parametrii a, b, s, si va fi urmatoarea 11

    2

    12

    !2!2

    !2!2

    2

    1,

    2

    1

    2

    1,

    2

    1

    1),(

    )12()(

    +

    +=

    ++

    +

    +

    bx

    ax

    ex

    s

    ss

    sxs ee

    ex

    baB

    sKxf

    unde b si

    +

    12

    2

    1,

    2

    1s

    x

    e

    reprezinta

    functia gamma inferior incompleta. K reprezinta constanta de trunchiere a carei valoare depinde de parametrii a, b si si se

    determina din

    =

    1)( dxxf

    ( ) ( )1

    1

    1 0

    22

    21

    2,

    1

    2

    122

    ),(

    11),,(

    =

    =

    ++

    +

    ++

    ==

    a

    i w

    baiw

    ibaw

    iaibaw

    cbaBi

    abaKK

    unde ( )[ ]=

    +++

    ++=

    w

    l

    ibalwl

    l

    ibaw cll

    lwlibaw

    c1

    2,2,)12(!2

    )1(2

    1[95] si

    2

    1 baiw

    +> .

    3.2 Functia de repartitie

    Pornind de la o functie de repartitie de baza G(x) avem

    ==

    )(

    0

    11

    )( )1(),(

    1),()(

    xG

    ba

    xG dbaB

    baIxF ,

    unde a, b sunt parametrii aditionali pozitiv.

    Astfel functia de densitate ce corespunde functiei de repartitie este

    [ ] 11 )(1)(),(

    )()(

    =ba xGxG

    baB

    xgxf

    unde dx

    xdGxg

    )()( = este functia de densitate parinte.

    Urmand directia din [25], fie X o variabila aleatoare avand functia de densitate

    +

    +=

    ++ 1212

    exp2

    1exp)12()(

    ss

    X

    xxxsKxg

    unde

  • 16

    +

    +=

    ++ 12122

    exp2

    1exp)12()(

    sss

    Z

    xxxsKxg

    unde s si b si

  • 17

    =

    +

    +

    +=

    +

    0 )()(!

    2

    1,

    2

    1

    1)1(

    )(

    )()(

    !2

    j

    ja

    x

    j

    jbjaj

    e

    a

    baxF

    s

    Daca a > 0; Za relatia de mai sus ofera functia de repartitie a repartitiei beta Moyal generalizata in termeni de serii de putere ale functiei Moyal generalizata.

    Altfel daca a > 0, a \ obtinem

    ( )

    =

    +

    ++

    +=

    +

    0, )1()(!!

    2

    1,

    2

    1)1(

    )(

    )()(

    !2

    rjr

    r

    xrj

    rjajbrj

    e

    a

    baxF

    s

    Pentru b > 0, b obtinem

    ja

    x

    b

    j

    j

    s

    e

    jaj

    b

    baBxF

    +

    =

    +

    =

    +

    !2

    2

    1,

    2

    1

    1)(

    )1(1

    ),(

    1)(

    1

    0

    Pentru a > 0, a , aplicand dezvoltarea conform binomului lui Newton in relatia de mai sus obtinem

    ( )

    r

    xb

    jr

    rjja

    r

    s

    ejar

    ja

    j

    b

    baBxF

    +

    +

    =

    +

    =

    ++

    =

    !2

    2

    1,

    2

    1

    )(

    )1(1

    ),(

    1)(

    1

    0 0

    Pentru a > 0, a \ obtinem

    ( )

    r

    xb

    jr

    rrj

    r

    s

    erjarja

    ja

    r

    ja

    j

    b

    baBxF

    +++

    ++

    +

    =

    +

    =

    +

    =

    !2

    2

    1,

    2

    1

    )1(!)(

    )1(2)1(1

    ),(

    1)(

    1

    0 0

    Alternativ la functia de densitate obtinuta anterior pentru b \ si folosind dezvoltarea in serie obtinem

    ( )[ ]k

    k

    s

    k

    sss xbawxxxsKxf

    =

    +++

    ++=0

    1212122

    2

    )exp(,

    2

    1),(exp

    2

    1exp)12()(

    unde ( )

    =

    +

    +

    +=

    0 ),()()(!!

    )()()1(),(

    jk

    kj

    k

    baBkjajbjk

    jabbaw

    Daca s = 0 obtinem cazul particular pentru repartitia beta Moyal

    =2

    1

    exp2

    1,

    2

    1

    1

    0

    11 )1(),(

    1)(

    x

    bad

    baBxF

  • 18

    Observatie 1. Pentru a = b = 1 obtinem repartitia Moyal. 2. Pentru = 0 si = 1 obtinem functia de densitate standard beta Moyal (BMo)

    ( )11

    2

    1

    2

    1,

    2

    1

    2

    1,

    2

    1

    1),(2

    )(

    +

    =

    b

    x

    a

    xex ee

    baB

    exf

    x

    unde 0>a , 0>b si

  • 19

    = =

    ++=

    0,

    ,,,

    0 2

    1),(

    1

    mk

    rmsrk

    s

    r

    s

    kmba

    , unde toate cantitatile sunt definite in

    demonstratia corolarului.

    Corolar 3.3.2 (beta Moyal [25]) Daca X:BMo(a,b,0,1) atunci functia generatoare de momente ale lui X este

    =

    ++=

    0,

    ,2

    1),(

    2)(

    mk

    kmk

    t

    tk

    mcbawtM

    ,

    unde ),( bawk si cm,k au fost definite in sectiunile 3.2 si 3.3 si 2

    1++ .

    Teorema 3.4.1 Forma entropiei Shannon asociata functiei de densitate beta Moyal generalizata

    este

    H(f(x)) = H1 + H2 + H3 + H4 +H5 + H6,

    unde

    ( )

    ++

    +=

    +

    =

    =

    +

    +

    2

    12

    ),(

    2)1(1ln),(ln()12ln(

    21

    1 0

    2

    21

    2,

    1

    1

    ibaw

    baB

    c

    i

    abaBsH

    baia

    i w

    w

    ibaw

    ia

    ( )( )

    ++

    +

    =

    +

    +

    =

    =

    = =

    =

    +++

    ++

    2

    12)2(ln

    2)1(121

    ),(

    2

    12

    2,

    1

    1 0 1 1 1

    2

    212

    122

    12

    ibawc

    ps

    m

    m

    n

    i

    a

    baB

    sKH

    ps

    m

    p

    ibaw

    a

    i w n

    n

    m p

    wbaiia

    s

    mmn

    b

    ( )

    =

    =

    +

    +

    +

    ++

    ++

    =

    1

    1 0

    12

    21

    2,

    2

    32

    12

    2

    12)2(ln2

    1a

    i w

    w

    ibaw

    bai ibawibawc

    i

    aKH

    ( )

    =

    =

    +

    +

    +

    ++

    +=

    1

    1 0

    2

    21

    2,

    2

    42

    122

    1

    2

    )12( a

    i w

    w

    ibaw

    bai ibawc

    i

    asKH

  • 21

    ( ) ( )[ ]

    ( )

    ++

    +++

    =

    ++

    =

    =+

    =

    = =

    =

    +

    ++

    ++

    2

    122)1(

    1

    2

    12

    211)1(

    )1(

    2

    212

    11

    1 0

    12,

    1

    1

    1 1 0

    2

    21

    2,

    22

    5

    ibaw

    i

    acK

    minbaw

    cm

    n

    i

    a

    nKaH

    wbai

    iaa

    i w

    baw

    n

    a

    i

    n

    m w

    w

    minbaw

    mbaimian

    ( ) ( )[ ]

    =

    = =

    =

    +

    ++

    ++

    +++

    +=

    1

    1

    1 1 0

    2

    21

    2,

    22

    62

    1221

    1)1()12()1(

    n

    a

    i

    n

    m w

    w

    imbaw

    mbaimian imbaw

    cm

    n

    i

    a

    nsKbH

    ( )2

    1 mbaiw

    +> .

    Teorema 3.4.2

    Densitatea de probabilitate f a variabilei aleatoare ),,,,BeMoGen(~ sbaX (unde

    ),,,,BeMoGen( sba reprezinta repartitia beta Moyal generalizata cu functia de

    densitate de forma 11

    2

    12

    !2!2

    !2!2

    2

    1,

    2

    1

    2

    1,

    2

    1

    1),(

    )12()(

    +

    +=

    ++

    +

    +

    bx

    ax

    ex

    s

    ss

    sxs ee

    ex

    baB

    sKxf

    unde , 0>a , 0>b si

  • 22

    Corolar 3.4.1 (beta Moyal [25]) Pentru variabila aleatoare X avand repartitia beta Moyal avem

    1AX

    E =

    ,

    2AeE

    X

    =

    ,

    3

    2

    1,

    2

    1

    1ln A

    e

    E

    X

    =

    ,

    4

    2

    1,

    2

    1

    ln A

    e

    E

    X

    =

    ,

    unde

    ( )

    +++

    ++

    =

    =

    =

    +

    +

    +

    2

    12

    2

    12)2(ln2

    1

    ),(2

    11

    1

    1 0

    2

    21

    2,

    2

    1

    ibawibawc

    i

    a

    baBA

    a

    i w

    w

    ibaw

    bai

    ( )

    +++

    =

    =

    =

    +

    +

    +

    2

    122

    1

    ),(2

    1 1

    1 0

    2

    21

    2,

    2

    2

    ibawc

    i

    a

    baBA

    a

    i w

    w

    ibaw

    bai

    ( ) ( )[ ]

    ( )

    ++

    +++

    =

    ++

    =

    =+

    =

    = =

    =

    +

    ++

    ++

    2

    122)1(

    1)(ln

    2

    12

    211)1(

    ),(2

    1

    2

    212

    11

    1 0

    12,

    1

    1

    1 1 0

    2

    21

    2,

    22

    3

    ibaw

    i

    ac

    minbaw

    cm

    n

    i

    a

    nbaBA

    wbai

    iaa

    i w

    baw

    n

    a

    i

    n

    m w

    w

    minbaw

    mbaimian

    ( )

    =

    = =

    =

    +

    ++

    ++

    +++

    =

    1

    1

    1 1 0

    2

    21

    2,

    22

    52

    122

    1)1(

    ),(2

    1

    n

    a

    i

    n

    m w

    w

    imbaw

    baimian imbaw

    cm

    n

    i

    a

    nbaBA

    Corolar 3.4.2 (beta Moyal [25])

    Densitatea de probabilitate f data de variabila aleatoare ),,,BeMo(~ baX (unde

    ),,,BeMo( ba reprezinta repartitia beta Moyal cu functia de densitate de forma 11

    2

    1

    2

    1,

    2

    1

    2

    1,

    2

    1

    1),(2

    1)(

    +

    =

    bx

    ax

    ex ee

    ebaB

    xf

    x

  • 23

    unde a , 0>b si

  • 24

    ( ) ( ) [ ]{

    [ ] [ ]

    [ ] [ ]( )

    ++

    +++

    +++

    +

    +

    =

    = =

    ++

    ++

    0,, 0

    11

    2

    11111

    1

    1

    1

    ,

    111

    1

    1

    11

    1

    111

    11

    21)1(1)1(!!

    1)1(1)1()1(

    ln

    ),(lnln)1()ln(1

    1

    mkj

    k

    r

    rm

    j

    rkj

    rm

    R

    rm

    kjbjakj

    jbar

    kc

    baBbj

    unde n

    n ac 0,0 = si ,...2,1,)()(1

    ,

    1

    0, =+= =

    kcalknlkac

    k

    l

    nlklnk

    3.6 Statistici de ordine asociate repartitiei beta Moyal generalizata

    Momentele statisticilor de ordine joaca un rol important in testarea controlului

    calitatii si fiabilitate unde se doreste estimarea gradului de esec al pieselor viitoare

    bazandu-se pe timpii esecurilor anterioare.

    Vom deriva o expresie explicita pentru densitatea statisticii de ordine i xi:n, fie

    fi:n(x) intr-un exantion de dimensiune n din repartitia beta Moyal generalizata

    [ ] nixFxFiniB

    xfxf

    ini

    ni ,...,1,)(1)()1,(

    )()( 1: =

    +=

    Inlocuind valorile functiei de densitate si ale functiei de repartitie din sectiunea 3.1

    obtinem pentru b > 0, b \ prin inlocuirea valorilor lui G(x) din sectiunea 3.2

    inja

    j

    x

    j

    bx

    i

    ax

    ex

    s

    ni

    ss

    s

    sxs

    e

    jbjaj

    e

    a

    ba

    e

    ex

    baBiniB

    sKxf

    +

    =

    +

    +

    +

    +

    +=

    ++

    +

    +

    +

    0

    1

    1

    1

    2

    12

    :

    1212

    12

    1212

    2

    1,

    2

    1

    1)()(!

    )1(2

    1,

    2

    1

    )(

    )(2

    1,

    2

    1

    1),()1,(

    )12()(

    unde K este constanta de trunchiere a carei valoare este

    ( ) ( )1

    1

    1 0

    22

    21

    2,

    1

    2

    122

    ),(

    11),,(

    =

    =

    ++

    +

    ++

    ==

    a

    i w

    baiw

    ibaw

    iaibaw

    cbaBi

    abaKK

    unde ( )[ ]=

    +++

    ++=

    w

    l

    ibalwl

    l

    ibaw cll

    lwlibaw

    c1

    2,2,)12(!2

    )1(2

    1[95] si

    2

    1 baiw

    +> .

  • 25

    3.7 Estimatori si inferenta statistica pentru repartitia beta Moyal

    generalizata

    Pentru functia de densitate beta Moyal generalizata, parametrii repartitiei beta

    Moyal generalizata sunt estimati folosind metoda verosimilitatii maxime.

    Daca X are repartitia beta Moyal generalizata cu vectorul de parametrii Tba ),,,( = , functia logaritm de verosimilitate pentru modelul de parametrii pentru o

    singura observatie x a lui X este

    ( )[ ]

    +

    +

    +

    +

    +++=

    ++

    +

    +

    1212

    12

    2

    1,

    2

    1

    ln)1(

    2

    1,

    2

    1

    1ln)1(

    2

    1lnln2)].(ln[)12ln(ln)(

    12

    ss

    s

    xx

    xs

    e

    b

    e

    a

    ex

    xsbaBsKl

    unde

    ( ) ( )1

    1

    1 0

    22

    21

    2,

    1

    2

    122

    ),(

    11),,(

    =

    =

    ++

    +

    ++

    ==

    a

    i w

    baiw

    ibaw

    iaibaw

    cbaBi

    abaKK

    ( )[ ]=

    +++

    ++=

    w

    l

    ibalwl

    l

    ibaw cll

    lwlibaw

    c1

    2,2,)12(!2

    )1(2

    1[95] si

    2

    1 baiw

    +> .

    Componentele vectorului scor

    T

    ll

    b

    l

    a

    lU

    =

    ,,, sunt

    [ ]

    +

    ++++=

    ++

    1212

    2

    1,

    2

    1

    1ln2

    1,

    2

    1

    1ln)()()()(),( 0000

    ssxx

    e

    dx

    e

    baabaabaBa

    [ ]

    +

    ++++=

    ++

    1212

    2

    1,

    2

    1

    ln2

    1,

    2

    1

    ln)()()()(),( 0000

    ssxx

    e

    dx

    e

    babbabbaBb

    1222

    2

    12

    2

    122+

    +

    ++

    =

    s

    xss

    exsxs

    x

    sl

  • 26

    ++

    +

    ++

    +

    ++

    +=

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    ++

    12

    1212

    12

    1212

    12

    2

    1,

    2

    12

    )12)(1(

    2

    1,

    2

    12

    )12)(1(121212

    2

    1

    12

    2

    1

    12

    1212

    s

    sx

    s

    s

    sx

    s

    s

    x

    ex

    s

    x

    ex

    s

    xss

    e

    ex

    sb

    e

    ex

    sae

    xsxssl

    Functia logaritm de verosimilitate totala este

    ,,...,1,)()(1

    )( nillln

    i

    i

    nn === =

    unde l(i)() este functia logaritm de verosimilitate

    pentru a i-a observatie.

    Functia scor totala este

    =

    =n

    i

    i

    n UU1

    )( ,

    unde U(i)

    are forma descrisa anterior, pentru orice i = 1, , n.

    Estimatorul de verosimilitate maxima ^

    al lui este reprezentat de solutia sistemului de ecuatii neliniare Un = 0.

    Informatia Fisher este folosita pentru a ilustra complexitatea modelului prezentat in

    acest capitol.

    Pentru ( ) ,,,ba= informatia Fisher se transforma intr-o matrice 44

    dimensionala. Elementul i, j al matricii, unde 4,1=i si 4,1=j este dat de:

    ( ) ( ) ( ) ( )

    =

    =

    XfEIXfXfCovI

    ji

    ji

    ji

    jilnln),(ln

    2

    ,,.

    Astfel forma informatiei Fisher este

    =

    2

    2222

    2

    2

    222

    22

    2

    22

    222

    2

    2

    )()()()(

    )()()()(

    )()()()(

    )()()()(

    )(

    nnnn

    nnnn

    nnnn

    nnnn

    ll

    b

    l

    a

    l

    ll

    b

    l

    a

    l

    b

    l

    b

    l

    b

    l

    ab

    l

    a

    l

    a

    l

    ba

    l

    a

    l

    EI .

  • 27

    Capitolul 4

    Repartitia Moyal trunchiata la dreapta

    Repartitia Moyal va constitui pragul de pornire in a defini noua repartitie Moyal

    generalizata, prin definirea variabilei aleatoare X pe intervalul (0, ).

    Noua repartitie se considera astfel trunchiata la dreapta.

    Clasa de repartitii astfel obtinute se dovedeste a fi superioara repartitiei de baza

    Moyal si totodata proprietatile statistice aferente repartitiei de baza se regasesc si la

    repartitia generalizata.

    In acest capitol vom prezenta forma functiilor de densitate si de repartitie pentru

    repartitia Moyal trunchiata la dreapta. Vom determina forma momentelor de ordin n si a

    functiei generatoare de momente.

    Cateva teoreme de caracterizare entropica vor fi prezentate si vom determina forma

    entropiei Shannon si Rnyi.

    Spre finalul capitolului vom prezenta forma statisticilor de ordine asociate acestei

    repartitii si vom determina un estimator pentru repartitia Moyal trunchiata la dreapta

    folosind metoda verosimilitatii maxime.

    Pentru a studia complexitatea modelului propus vom prezenta forma informatiei

    Fisher.

    4.1 Cadru general

    Pornind de la functia de densitate a lui Moyal se defineste urmatoarea functie de

    densitate Moyal trunchiata la dreapta:

    +

    +=

    x

    ex

    x

    eeKxf2

    1

    )(

    unde ,0>x ,0> ,0>

  • 28

    4.2 Functia de repartitie

    Forma generala a functiei de repartitie este

    =x

    dttfxF )()(

    Astfel avem

    +

    +=

    x et

    t

    dteeKxF

    t

    2

    1

    )(

    unde K a fost determinat in sectiunea precedenta si are forma

    1

    1

    2

    1

    2,

    2

    12),,(

    =

    +

    +

    ==

    k

    k e

    kKK .

    Pentru ue

    t

    =

    2

    si folosind dezvoltarea conform binomului lui Newton

    generalizat avem

    +

    =

    +

    =

    2

    12

    1

    1

    2

    1

    2)(

    x

    e

    u

    k

    k dueuk

    KxF .

    Folosind forma constantei de trunchiere K, de mai sus si forma functiei gamma

    incompleta superior avem

    +

    +

    =

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    )(

    e

    e

    xF

    x

    unde ,0>x ,0> ,0>

  • 29

    = =

    +

    +

    =

    n

    j

    j

    l

    l

    jnljjj

    n

    e

    e

    l

    j

    j

    n

    1 1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    )2(ln)1(

    Teorema 4.3.2 Functia generatoare de momente are urmatoarea forma

    +

    +

    =

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    2)(

    e

    et

    etM

    l

    t

    4.4 Entropie Shannon

    Lema 4.4.1 Fie X o variabila aleatoare avand repartitia Moyal trunchiata la dreapta atunci

    1ln AeE

    X

    =

    +

    2AX

    E =

    3AeE

    X

    =

    ,

    unde

    ( )

    = =

    +

    +

    ++

    =

    1 1

    1

    1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    12)1(

    n

    n

    i

    innn

    e

    en

    i

    n

    nA

    ,

    +

    ++

    +

    =

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1)2(ln 1

    2

    e

    ee

    A si

  • 30

    +

    +

    =

    2,

    2

    1

    2,

    2

    3

    3

    e

    e

    A .

    Teorema 4.4.1 Forma generala a entropiei Shannon asociata functiei de densitate Moyal trunchiata

    la dreapta este

    +

    +

    +

    ++

    +

    ++

    +

    +

    =

    =

    =

    +

    2,

    2

    1

    2,

    2

    3

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1)2(ln

    2

    1

    2,

    2,

    2

    1

    2,

    2,

    2

    1)2(ln2)1(2

    1

    ln))((

    11

    1 1

    212

    1

    2

    12

    e

    e

    eee

    ee

    srKKxfH

    r s

    sssr

    unde

    1

    1

    2

    1

    2,

    2

    12),,(

    =

    +

    +

    ==

    k

    k e

    kKK .

    Teorema 4.4.2

    Densitatea de probabilitate f data de variabila aleatoare ),,,MoTr(~ X

    (unde ),,,MoTr( reprezinta repartitia Moyal trunchiata la dreapta avand functia de

    densitate de forma:

    +

    +=

    x

    ex

    x

    eeKxf2

    1

    )( ) este unica solutie a problemei

    =

    =

    =

    +=

    321 ,,ln)(maxarg)( AeEAX

    EAeEgHxf

    X

    gg

    X

    g

    unde Eg este media in raport cu g, iar

    +=

    X

    f eEA ln1 ,

    =

    XEA f2 si

    =

    X

    f eEA3

  • 31

    4.5 Entropia Rnyi

    Entropia Rnyi [105] este definita prin

    [ ])(ln1

    1)(

    IjR

    =

    unde

    =0

    )()( dxxfI , 1,0 > ,

    Teorema 4.5.1 Forma entropiei Rnyi, asociata functiei de densitate Moyal trunchiata la dreapta este

    +

    +

    =

    =

    +

    1

    22

    2,

    22lnln

    1

    1)(

    k

    k

    R

    e

    kKj

    unde K este constanta de trunchiere definita in sectiunea 4.1.

    4.6 Statistici de ordine asociate repartitiei Moyal trunchiata

    dreapta

    Vom prezenta forma functiei de densitate a statisticii de ordine Xi:n de ordin i.

    Se va obtine o expresie explicita a densitatii statisticii de ordine i Xi:n [4], fie

    fi:n(x), pentru un set n de date aleator din repartitia prezentata in sectiunea 4.1

    { } nixFxFiniB

    xfxf

    ini

    ni ,...,1,)(1)()1,(

    )()( 1: =

    +=

    S-a vazut in sectiunea 4.1 ca F(x) si f(x) au aceste forme

    +

    +=

    x

    ex

    x

    eeKxf2

    1

    )(

    +

    +

    =

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    )(

    e

    e

    xF

    x

    unde

    1

    1

    2

    1

    2,

    2

    12),,(

    =

    +

    +

    ==

    k

    k e

    kKK .

    Astfel forma lui fi:n este

  • 32

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    =

    +

    inx

    ix

    ex

    x

    ni

    e

    e

    e

    e

    iniB

    eeK

    xf

    x

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    )1,()(

    1

    2

    1

    :

    inx

    nix

    ex

    x

    ni

    eeee

    iniB

    eeK

    xf

    x

    +

    +

    +

    +

    ++

    +

    =

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    )1,()(

    112

    1

    :

    4.7 Estimatori si inferenta statistica pentru repartitia Moyal

    trunchiata la dreapta

    Fie nXXX ,...,, 21 variabile aleatoare ce au densitatea comuna

    ),...,,()..,,( 2121 nn xxxfxxxf = .

    Pentru nn xXxXxX === ,...,, 2211 functia de verosimilitate a lui este

    ),...,,()( 21 nxxxfL = .

    Estimatorul de verosimilitate maxima al lui este acea valoare a lui ce

    maximizeaza L().

    Pentru repartitia Moyal trunchiata la dreapta presupunem ca > 0 si Pentru selectia Tnxxxx ),...,,( 21= avem

    =

    ==n

    i

    i

    nn lll1

    )( )()(

    unde l(i)

    () reprezinta logaritmul de verosimilitate al observatiei i.

    =

    +

    +=

    n

    i

    ex

    x

    n

    ix

    ii

    eeKxxf1

    2

    1

    1 )|,...,(

    =

    =

    =

    +

    ++=

    n

    i

    xn

    i

    i

    xn

    i

    n

    ii

    exn

    eKnl111 2

    1

    2

    1

    2lnln)(

    unde

    1

    1

    2

    1

    2,

    2

    12),,(

    =

    +

    +

    ==

    k

    k e

    kKK si ( ), reprezinta functia

    gamma inferior incompleta.

  • 33

    =

    =

    =

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    =

    1

    11

    1

    2

    1

    22

    2

    1

    2

    2,

    2

    12

    i

    xn

    ix

    x

    k

    k

    e

    ni

    i

    i

    en

    e

    e

    e

    k

    enel

    ( )

    =

    ==

    =

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    =

    1

    12

    12

    1

    1

    2

    1

    2

    1

    22

    2

    1)(

    2

    1)(

    2,

    2

    12

    i

    x

    i

    n

    i

    i

    n

    ix

    x

    k

    k

    e

    ni

    i

    i

    exx

    e

    xe

    e

    k

    een

    l

    =

    =

    +

    =

    +

    +

    +

    +

    +

    =

    n

    ix

    k

    k

    k

    k

    n

    i

    ee

    k

    ek

    kn

    l

    1

    1

    2

    1

    1

    12

    1

    1

    2,

    2

    12

    2,

    2

    12)(

    Din cele 4 ecuatii de mai sus prin egalarea cu 0 va rezulta forma estimatorului

    =

    ^^^^

    ,, .

    In forma analitica acest sistem este insa greu de rezolvat. Se va apela la metoda

    numerica Newton-Raphson [129] si se vor obtine rezultatele din sectiunea 6.

    Pentru ( ) ,,= informatia Fisher se transforma intr-o matrice 33 dimensionala.

    Elementul i, j al matricii, unde 3,1=i si 3,1=j este

    ( ) ( ) ( ) ( )

    =

    =

    XfEIXfXfCovI

    ji

    ji

    ji

    jilnln),(ln

    2

    ,,

    Astfel forma informatiei Fisher este

    =

    2

    222

    2

    2

    22

    22

    2

    2

    )()()(

    )()()(

    )()()(

    )(

    nnn

    nnn

    nnn

    lll

    lll

    lll

    EI .

  • 34

    Capitolul 5

    Momente ale statisticilor de ordine pentru

    repartitia Moyal si Moyal generalizata

    Statisticile de ordine apar in multe aplicatii din viata reala. Momentele statisticilor

    de ordine au starnit mult interes de-alungul ultimilor ani si au fost calculate pentru diverse

    repartitii.

    Statisticile de ordine si momentele statisticilor de ordine sunt folosite cu succes in

    fiabilitatea sistemelor, controlul calitatii, rezistenta materialelor sau predictii privind

    diverse catastrofe.

    Astfel pornind de la rezultatele obtinute de catre Ahmad [3], Balakrishnan [13, 15],

    Bekci [18] si Gokham [49] am determinat momentele statisticilor de ordine trunchiate

    pentru repartitiile Moyal si Moyal generalizata.

    Vom determina forma generala pentru functia de densitate trrunchiata la dreapta, la

    stanga si dublu trunchiate a statisticii de ordine asociate repartitie cunoscute si vom calcula

    momentelor statisticilor de ordine din repartitia Moyal si Moyal generalizata trunchiate cu

    ajutorul valorii medie conditionate.

    5.1 Cadru general

    Fie X1, X2, , Xn variabile aleatoare independente.

    Functia de probabilitate de densitate a lui Xr:n ( nr 1 ) [6] este

    [ ]

  • 35

    Functia de densitate compusa a lui Xr:n si Xs:n ( nsr

  • 36

    unde __

    ,1 yxnsr

  • 37

    Teorema 5.2.1

    Momentul statisticii de ordine trunchiate la stanga asociate repartitiei Moyal in

    termeni de valoare medie conditionata este

    +

    +

    +

    =

    +

    +

    +

    =

    +

    =

    +

    2,

    2

    22

    2,

    2

    2

    2)2(ln2

    ,2

    22

    2

    1

    2,

    2

    1

    2,

    2

    11)1()(

    2

    1

    __

    _

    __

    1

    22

    2

    2

    22

    2

    01

    1,

    1

    1

    1

    ::

    x

    rnw

    x

    krnwx

    krnw

    wkrn

    krnw

    nkr

    x

    rs

    k

    nkr

    x

    krs

    nrns

    ekrnwekrnw

    ekrnw

    c

    ee

    k

    rs

    sn

    rnrs

    unde ( )[ ]=

    +

    +=

    w

    l

    krnlwl

    l

    krnw cll

    lwlkrnw

    c1

    1,1,)12(!2

    )1(1

    1[100] si

    2

    nkrw

    +> .

    Teorema 5.2.2

    Momentul statisticii de ordine trunchiate la dreapta asociate repartitiei Moyal in

    termeni de valoare medie conditionata este

    21

    2

    1 2

    _

    21

    _

    ,,

    1

    1

    1

    1

    1

    2

    21

    1

    ::

    2

    1

    2,

    2

    1)1(

    11

    2,

    2

    11

    1

    1)(

    kkr

    krs

    r

    k

    rs

    k

    y

    kks

    s

    y

    nsnr

    I

    e

    k

    rs

    k

    re

    r

    srs

    =

    =

    =

    ++

    ++

    ++

    ++

    ++

    ++

    =

    ++

    ++

    =

    ++

    ++

    2,

    2

    2

    2,

    2

    22

    2,

    2

    2

    2,

    2

    22)2(ln

    2,

    2

    2

    2,

    2

    22

    2

    1

    _

    21

    _

    21

    _

    21

    212121

    211

    1

    211

    2

    2

    2

    21

    1

    212

    2

    2

    0

    21

    1

    212

    2

    11,,,

    ykkrw

    ykkrw

    w

    ykkrw

    kkrkkrwkkr

    ekkrwekkrw

    ekkrwekkrw

    ekkrwekkrwcI

  • 38

    unde ( )[ ]=

    +++

    ++=

    w

    l

    kkrlwl

    l

    kkrw cll

    lwlkkrw

    c1

    1,211, 2121 )12(!2

    )1(1

    1[100] si

    2

    21 rkkw

    > .

    Teorema 5.2.3

    Momentul statisticii de ordine dublu trunchiate asociata repartitiei Moyal in

    termeni de valoare medie conditionata este dat de

    21

    21

    2_1_

    1 2

    __

    ,,,,

    2

    1

    1

    1

    1

    1 21

    1

    :,::

    )1(2

    ,2

    1

    2,

    2

    1

    11

    2,

    2

    1

    2,

    2

    1

    1

    1)(

    kksru

    kkrs

    kus

    y

    k

    x

    ru

    k

    us

    k

    rs

    yx

    nsnrnu

    Iee

    k

    us

    k

    ruee

    us

    rsru

    =

    =

    =

    unde

    ++

    ++

    ++

    ++

    ++

    ++

    =

    ++

    ++

    =

    ++

    ++

    2,

    2

    2

    2,

    2

    22

    2,

    2

    2

    2,

    2

    22)2(ln

    2,

    2

    2

    2,

    2

    22

    2

    1

    _

    _

    21

    _

    _

    21

    _

    _

    21

    212121

    211

    21

    12

    2

    221

    212

    2

    221

    0

    212

    2

    11,,,,,

    y

    xkkruw

    y

    xkkruw

    y

    w

    xkkruw

    kkrukkruwkksru

    ekkruw

    ekkruwekkruw

    ekkruwekkruw

    ekkruwcI

    unde ( )[ ]=

    +++

    ++=

    w

    l

    kkrulwl

    l

    kkruw cll

    lwlkkruw

    c1

    1,211, 2121 )12(!2

    )1(1

    1[100] si

    2

    21 kukrw+

    > .

  • 39

    5.3 Calcularea momentelor statisticilor de ordine din repartitia

    Moyal generalizata trunchiata cu ajutorul valorii medie conditionate

    Fie nrnsnrns

    xXXE::

    _

    :: =

    =

    =

    =_

    _

    ::

    ___

    ::)(

    x

    xXXnrns

    ydyfynrns

    ,

    unde nsr

  • 40

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    =

    +

    +

    +

    +

    +

    +

    ++

    ++++

    +

    ++

    +

    = =

    +

    +

    =

    2,

    2

    52

    2,

    2

    52)2(ln

    2

    72212

    21

    )1(2

    2

    1,

    2

    11))(1(

    2

    12_

    12

    12_

    12

    2

    1

    12

    212

    2

    2112

    12

    22

    2,

    1

    1

    1 1

    12

    2

    1::

    s

    s

    s

    y

    gs

    sh

    gs

    shs

    sh

    mshhs

    s

    shms

    tsl

    ts

    rs

    t

    m

    h

    s

    sh

    g

    y

    nsnr

    etsl

    etsltsl

    gs

    sh

    h

    m

    m

    sce

    t

    rsrss

    K

    unde__

    ;1 yxnsr

  • 41

    Capitolul 6

    Aplicatii

    Alegerea unei repartii se face deseori tinand cont de cat de bine setul de date apare

    a fi aproximat de acea repartitie.

    In studiile de fiabilitate alegerea unei repartitii de obicei se face tinand cont de ce

    se intelege din mecanismul de avarie. Spre exemplu este logic sa luam in considerare o

    repartitie cu rata de avarie crescatoare pentru a reprezenta durata de viata a unui sistem

    privind procesul de uzura in timp, de imbatranire. Astfel este de dorit a se folosi descrierea

    fizica a avariei in alegerea corecta a repartitiei ce simuleaza cel mai bine rata de avarie.

    Vom compara repartitiile noi prezentate in capitolele precedente cu repartitia de

    baza Moyal din perspectiva aplicabilitatii lor pe un model de date real. Setul de date

    cuprinde timpii de reparare (in ore) pentru un transmitator de comunicatie aerian.

    Pentru a determina optimalitatea modelelor statistice se pot folosi criteriul

    informational Akaike (AIC), criteriul informational Akaike consistent (CAIC) sau criteriul

    informational bayesian (BIC). Optimalitatea modelului se va determina folosind criteriul

    AIC pe baza unor considerente pur informatice privind limbajul R

    Initial setul de date a fost analizat de Von Alven [125] folosind o repartitie log-

    normala de 2 parametrii. Aceste date au fost reanalizate de Chhikara si Folks [21] folosind

    o repartitie gaussiana inversa de 2 parametrii si de Koutrouvelis et al. [71] folosind o

    repartitie gaussiana inversa de 3 parametrii.

    6.1 Cadru general

    Repartitia Moyal trunchiata la dreapta a fost particularizata luand valori pentru

    parametrii , , , si K.

    Se va observa din datele simulate ca repartitia Moyal trunchiata la dreapta este

    simetrica si asimetrica. De asemenea pentru repartitia curenta am luat valoarea lui K = 1

    pentru simplitatea calculelor.

    Dupa cum am vazut in capitolul 2, functia de densitate Moyal are forma

    +

    =

    x

    ex

    exf2

    1

    2

    1)( , unde

  • 42

    unde ,

  • 43

    Astfel se poate observa ca cel mai bun model este modelul asociat repartitiei beta

    Moyal generalizata deoarece are cea mai mica valoare pentru indicatorul AIC. Aceste

    rezultate indica faptul ca modelul beta Moyal generalizata (cu cea mai mica valoare a lui

    AIC dintre toate valorile modelelor prezentate) poate fi ales drept cel mai bun model

    pentru setul de date initial.

    Pentru a putea spune daca modelul este potrivit prezentam mai jos histograma cu

    datele si simularile pentru functiile de densitate Moyal, Moyal trunchiat la dreapta, beta

    Moyal si beta Moyal generalizata. Concluzia este ca noile repartitii ofera o aproximare

    buna pentru aceste date. Noile repartii se dovedesc a fi modele competitive pentru analiza

    datelor pe durata de viata. Simularea indica faptul ca repartitia beta Moyal generalizata

    confera o alegere mai buna a setului de date.

    6.3 Simulare grafica repartitii Moyal, Moyal trunchiata la dreapta

    si beta Moyal generalizata

    Pentru functiile de densitate Moyal, Moyal trunchiata la dreapta si beta Moyal

    generalizata vom arata caracterul simetric (asimetric) al acestora prin afisarea lor grafica in

    functie de diverse valori pentru parametrii acestor functii.

    Comparand graficele celor doua functii de densitate (Moyal vs Moyal trunchiata la

    dreapta) se observa o mai mare flexibilitate in modelarea datelor pentru repartitia Moyal

    generalizata (vezi graficele (f) si (g)).

    Pentru repartitia beta Moyal generalizata s-a luat in calcul o secventa de numere

    din intervalul (0, 15) sau (-5, 10) (pentru cazul C si D) pentru axa x-lor si valorile functiei

    de densitate au fost calculate si afisate in intervalul (0, 2).

    S-a particularizat repartitia beta Moyal generalizata luand valori pentru parametrul

    s (s-au luat doua valori pentru parametrul s: s=0 si s=1). Pentru aceste valori s-a simulat

    functia de densitate.

    Graficele arata o flexibilitate marita a noii repartitii pentru diferite valori ale

    parametrilor a si b, incluzand cazuri special ale repartitiei beta Moyal.

    Functia de densitate permite astfel o flexibilitate marita si totodata poate fi folosita

    intr-o mare diversitate de aplicatii practice (repartitia BeMoGen poate fi simetrica si

    asimetrica).

    Graficele functiei de densitate asociate repartitiei beta Moyal generalizata pentru

    diverse valori ale parametrilor indica flexibilitate ridicata pentru noua repartitie si caracter

    simetric si asimetric al acestei functii de densitate (vezi graficul de mai sus).

  • 44

    Bibliografie

    [1] Adamidis K., Loukas S., A Life Time Distribution with Decreasing Failure Rate,

    Statist. Probab. Lett. 39, 1998, p. 35-42.

    [2] Afify, El Desoky E., Order Statistics from Pareto Distributions, Journal of Applied Science 6, 2006, p. 2151-2157.

    [3] Ahmad, Abd el-baset A., Moments of Order Statistics from Doubly Truncated Continuous Distributions and Characterizations, Statistics: A Journal of

    Theoretical and Applied Statistics 35, 2001, p. 479-494.

    [4] Akinsete A., Famoye F., Lee C., The Beta-Pareto Distribution, Statistics, 42, 2008, p. 547-563.

    [5] Ammar M. Sarhan, Lotfe Tadj, David C. Hamilton, A New Lifetime Distribution and Its Power Transformation. Journal of Probability and Statistics, Vol. 2014, ID

    532024, 14 pages, 2014.

    [6] Arnold B.C., Balakrishnan N., Nagaraja H.N., A First Course in Order Statistics, John Wiley & Sons, New York, NY, USA, 1992.

    [7] Arslan O., An Alternative Multivariate Skew Slash Distribution, Statistics and Probability Letters, 78, 2008, p. 27562761.

    [8] Arslan O., Gen A. I., A Generalization of the Multivariate Slash Distribution, Journal of Statistical Planning and Inference, 139, 2009, p. 11641170.

    [9] Aryal G., Tsokos C. P., Airline Spill Analysis Using Gumbel and Moyal Distributions, Neural, Parallel and Scientific Computations, 16, 2008, p. 3543.

    [10] Asgharzadeh A., Hassan S., Bakouch, L. Esmaeili, Pareto Poisson-Lindley Distribution with Applications, Journal of Applied Statistics, Volume 40, Issue 8,

    2013.

    [11] Azzalini A., A Class of Distributions which Includes the Normal Ones, Scandinavian Journal of Statistics, 12, 1985, p. 171-178.

    [12] Balakrishnan N., Cohen A.C., Order Statistics and Interference: Estimation Methods, Academic, Boston, 1991.

    [13] Balakrishnan N., Joshi P. C., Moments of Order Statistics from Doubly Truncated Pareto Distribution, Journal of the Indian Statistical Association 20, 1982, 109-

    117.

    [14] Balakrishman N., Leiva V., Sanhueza A., Cabrera E., Mixture Inverse Gaussian Distribution and Its Transformations, Moments and Applications, Statistics, 43,

    2009, p. 91-104.

    [15] Balakrishnan N., Malik H.J., Ahmed S. E., Recurrence Relations and Identities for Moments of Order Statistics, II: Specific continuous Distributions,

    Commun.Statist.-Theor. Meth., 17, 1988, P. 2657-2694.

    [16] Barreto-Souza W., A. L. de Morais, G. M. Cordeiro, The Weibull-Geometric Distribution. J. Statist. Comput. Simul. 81, 2011, p. 645-657.

    [17] Barreto-Souza W., Santos A. H. S., Cordeiro G. M., The Beta Generalized Exponential Distribution, Journal of Statistical Computation and Simulation, 80,

    2010, p. 159-172.

    [18] Bekci M., Recurrence Relations for the Moment of Order Statistics from the Uniform Distributions, Scientific Research and Essay 4, 2009, p. 1302-1305.

  • 45

    [19] Casella G., Berger R. L., Statistical Inference, 2nd ed., Thomson, 2002. [20] Chahkandi M., Ganjali M., On some lifetime distributions with decreasing failure

    rate, Computational Statistics & Data Analysis, 53, 2009, p. 4433-4440.

    [21] Chhikara R. S., Folks J. L., The Inverse Gaussian Distribution as a Lifetime Model, Technometrics 19, 1977, p. 461-468.

    [22] Childs A., Balakrishnan N., Generalized recurrence relations for moment of order statistics from non-identical Pareto and truncated Pareto random variables with

    applications to robustness, Handbook of Statistics, 16, North-Holland Amsterdam,

    1998, p. 403-438.

    [23] Choulakian. V., Stephens M.A., Goodness-of-fit for the Generalized Pareto Distribution, Technometrics, 43, 2001, p. 478 - 484.

    [24] Cordeiro G. M, Gomes A. E., da-Silva C. Q., Ortega E. M. M., The Beta Exponentiated Weibull Distribution, Journal of Statistical Computation and

    Simulation, 83, 2013, p. 114138.

    [25] Cordeiro G. M., Nobre J. S., Pescim R. R., Ortega E. M. M., The Beta Moyal: A Useful-Skew Distribution, IJRRAS, 10(2), 2012, p. 171-192.

    [26] Cover T., Thomas J., Elements of Information Theory, 2nd Edition. New York: Wiley-Interscience, 2006.

    [27] Craiu V., Repartitii. Selectie. Estimarea punctuala (pentru uzul studentilor). Editura Universitatii din Bucuresti, 1997.

    [28] DAgostino R. B., Stephens M. A., Goodness of Fit Techniques, Marcel Dekker, 1986.

    [29] David H. A., Order statistics, John Wiley and Sons Inc., New York, 1981. [30] Diab L.S., Hiba Z. Muhammed, Quasi Lindley geometric distribution,

    International Journal of Computer Applications, Vol. 95, Nr. 13, 2014.

    [31] Denisov S. P., Dzierba A., Klimenko A. K., Mitchell R., Samoylenko V. D., Scott E., Smith P., Teige S., Studies of Timing and Amplitude Properties for 2 m Long

    Scintillation Counter with Feu - 115 M PMTS, State Research Center of Russia,

    Institute for High Energy Physics, 2005.

    [32] Domma F., Condino F., Beta Dagum Distribution: Definition and Properties, Communications in Statistics Theory and Methods, 42, 2013, p. 4070-4090.

    [33] Dumitrescu M., Florea D., Tudor C., Elemente de teoria probabilitatilor si statistica matematica, Tipografia Universitatii Bucuresti, 1983.

    [34] Dumitrescu M., Popovici G., Entropy Invariance for Autoregressive Processes Constructed by Linear Filtering, International Journal of Computer Mathematics,

    Volume 88, Issue 4, 2011, p 864-880.

    [35] Dumitrescu M., Statistica proceselor stocastice si aplicatii (Note de curs), Facultatea de Matematica si Informatica, Universitatea din Bucuresti.

    [36] Dumitrescu M., Stochastic Measurement Procedures Based on Stationary Time Series, Economic Quality Control, Vol 23, no. 2, 2008, p. 155-169.

    [37] Dumitrescu M., Batatorescu A., Applied Statistics Using the R-System, Editura Universitatii din Bucuresti, 2006.

    [38] Eugene N., Lee C., Famoye F., Beta-normal Distribution and Its Applications, Communication in Statistics Theory and Methods, 31, 2002, p. 497-512.

  • 46

    [39] Evans M., Hastings N., Peacock, B., Statistical Distributions. 4rd ed. Hoboken: Wiley, 2000.

    [40] Famoye F., Lee C., Olumolade O, The beta-Weibull Distribution, Journal of Statistical Theory and Applications, 4, 2007, p. 121-136.

    [41] Faton Merovci, Vikas Kumar Sharma, The Beta-Lindley Distribution: Properties and Applications, Journal of Applied Mathematics, Hindawi Publishing

    Corporation, 10, 2014.

    [42] Feller W., An Introduction to Probability Theory and Its Application, Vol II, John Willy & Sons Inc., 1966.

    [43] Franco, M., Ruiz, J.M., Characterization Based on Conditional Expectation of Adjacent Order Statistics: A Unified Approach, Proceedings of the American

    Mathematical Society, 123(3), 1999, p. 861-874.

    [44] Gayan Warahena-Liyatange, Mavis Pararai, A Generalized Power Lindley Distribution with Applications, Asian Journal of Mathematics and Applications,

    ISSN 2307-7743, 23, 2014.

    [45] Gen A. A., Korkmaz M. ., Ku C., The Beta Moyal-Slash Distribution, Journal of Seluk University Natural and Applied Science, Online ISSN: 2147-3781, 3(4),

    2014, p. 88-104.

    [46] Ghitany M.E., Atieh B., Nadarajah S., Lindley Distribution and Its Application. Mathematics and Computers in Simulation, Elsevier, 78, 2008, p. 493-506.

    [47] Ghitany M.E., Al-Mutairi D.K., Balakrishnan N., Al-Enezi L. J., Power Lindley Distribution and Associated Inference, Computational Statistics and Data Analysis,

    64, 2013, p. 20-33.

    [48] Ghitany M.E., Alqallaf F., Al-Mutairi D.K., Husain H.A., A Two Parameter Weighted Lindley Distribution and Its Applications to Survival Data, Mathematics

    and Computers in Simulation, 81(6), 2011, p. 1190-1201.

    [49] Gokhan G., Computing the Moments of Order Statistics from Truncated Pareto Distributions Based on the Conditional Expectation. Pak.j.stat.oper.res, Vol. X,

    No.1, 2014, p. 9-15.

    [50] Gmez H., W., Venegas O., Bolfarine H., Skew-symmetric distributions generated by the distribution function of the normal distribution, Environmetrics,

    18, 2007, p. 395407.

    [51] Gui W., A Generaliziation of the Slash Half Normal Distribution: Properties and Inferences, Journal of Statistical Theory and Practice, 8, 2014, p. 283-296.

    [52] Gupta R. C., Ahsanullah M., Some Characterization Results Based on the Conditional Expectation of a Function of Non-adjacent Order Statistic (record

    value), Ann. Inst. Statist. Math., 56(4), 2004, p. 721-732.

    [53] Gupto, R.D. and Kunder, D., Generalized Exponetial Distributions, Australian and New Zealand Journal of Statistics, 41(2), 1999, p. 173-188.

    [54] Hall, A. R., Generalized Method of Moments, Oxford University Press, 2005. [55] Hamedani G. H., Characterizations of Exponential Distributions, Pak. j. stat.

    oper. res., 4(1), 2013, p. 17-24.

    [56] Hassein Z., Noriszura I., Negative Binomial Lindley Distribution and Its Application, Journal of Mathematics and Statistics, 6 (1), 4-9, ISSN 1549-3644,

    2010.

  • 47

    [57] Hojjatollah Z., Eisa M., A New Two-parameter Lifetime Distribution: Model and Properties, Computational Statistics and Data Analysis, 2012.

    [58] Hosking J. R. M., L-moments: Analysis and Estimation of Distributions using Linear Combinations of Order Statistics, Journal of the Royal Statistical Society,

    Series B, 52, 1990, p. 105-124.

    [59] Hossein Z., Noriszura I., Negative Binomial Lindley distribution and its application, Journal of Mathematics and Statistics, Science Publications, 6(1),

    ISSN 1549-3644, 2010, p. 4-9.

    [60] Iosifescu M., Mihoc GH., Theodorescu R., Teoria probabilitatilor si statistica matematica, Editura Technica, 1966.

    [61] Jaynes E. T., Information Theory and Statistical Mechanics, Physical Review, vol. 106, no. 4, 1957, p. 620-630.

    [62] Jerald F. L., Statistical Models and Methods for Lifetime Data, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, Second Edition, 2003.

    [63] Johnson, N. L., Kotz S., Distributions in Statistics: Continuous Multivariate Distributions, Wiley, 1972.

    [64] Johnson N. L., Kotz S., Balakrishnan N., Continuous Univariate Distributions, 2nd ed. (2 vols.), Wiley, 1994.

    [65] Jones M. C., Families of Distributions Arising from Distribution of Order Statistics, Test, 13, 2004, p. 1-43.

    [66] Joshi P. C., Balakrishnan N., Recurrence Relations and Identities for the Product Moment of Order Statistics, Sankhya B 44, 1982, p. 39-49.

    [67] Kafadar K., A Biweight Approach to the One-Sample Problem, Journal of the American Statistical Association, 77, 1982, p. 416424.

    [68] Kelleher J.J., Tactical Communications Network Modeling and Reliability Analysis: Overview. JSLAI Report JC-2091-GT-F3 under contract DAAL02-89-C-

    0040, 1991 (AD-A245339).

    [69] Khan M. I., Faizan M., Some Characterizations Results Based on Conditional Expectation of Function of Dual Generalized Order Statistics, Pak.j.stat.oper.res.,

    8(4), 2013, p. 789-799.

    [70] Kotz S., Johnson N. L., Encyclopedia of Statistical Sciences, Volumes 19 and supplement, Wiley, 19821989.

    [71] Koutrouvelis A., Canavos G. C., Meintanis S. G., Estimation in the Three-Parameter Inverse Gaussian Distribution, Comput. Statist. Data Anal. 49, 2005, p.

    1132-1147.

    [72] Kundu D., Kannan N., Balakrishnan N., On the Hazard Function of Birnbaum-Saunders Distribution and Associated Inference, Computation Statistics and Data

    Analysis, 52, 2008, p. 2692-2702.

    [73] Lam Y., Geometric Process and Its Applications, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2007.

    [74] Lee C., Famoye F., Olumolade O., Beta-Weibull Distribution: Some Properties and Applications to Censored Data, Journal of Modern Applied Statistical

    Methods, 6, 2007, p. 173-186.

    [75] Leiva V., Barros M., Paula G. A, Generalized Birnbaum-Saunders Models Using R, XI Escola de Modelos de Regressao, Recife, Brazil, 2009.

  • 48

    [76] Lu W., D. Shi, A New Compounding Life Distribution: The Weibull-Poisson Distribution, J. Appl. Statist., 39, 2012, p. 21-38.

    [77] Lye J., Martin V. L., Robust Estimation, Nonnormalities and Generalized Exponential Distributions, Journal of the American Statistical Association, 88, No.

    421, 1993, p. 261267.

    [78] Maindonald J., Braun J., Data Analysis and Graphics Using R, Cambridge University Press, Cambrigde, 2nd edition, 2007.

    [79] Malik H.J., Balakrishnan N., Ahmed S.E., Recurrence Relations and Identities for Moments of Order Statistics, I: Arbitrary Continuous Distributions,

    Commum.Statist.-Theor. Meth.,17, 26232655, 1988.

    [80] Marriot F. H. C., A Dictionary of Statistical Terms, 5th ed., Wiley, 1990. [81] Mihoc GH., Craiu V., Tratat de statistica matematica vol I. Selectie si Estimatie,

    Editura Academiei RSR, 1975.

    [82] Mohie El-Din M.M., Mahmoud M.A.W., Abu-Youssef S.E., Sultan K.S., Order Statistics from Doubly Truncated Linear-Exponential Distribution and Its

    Characterizations, Commum. Statist. Simul. and Comput., 26(1), 1997, p. 281-

    290.

    [83] Morgenthaler S., Robust Confidence Intervals for a Location Parameter: the Configural Approach, J. of the American Statistical Association, 81, 1986, p. 518

    525.

    [84] Moyal J. E., Theory of Ionization Fluctuation, The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 46, 263-280, 1955.

    [85] Murthy D. N., P., Xie M., Jiang R., Weibull models, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2004.

    [86] Nadarajah S., Explicit Expressions for Moment of Pareto Order Statistics, Quantitative Finance 10, 2010, p. 585-589.

    [87] Nadarajah S., Kotz S., The Beta Exponential Distribution, Reliability Engineering and System Safety, 91, 2006, p. 689-697.

    [88] Nadarajah S., Gupta A.K., The Beta Frchet Distribution, Far East Journal of Theorical Statistics, 15, 2004, p. 15-24.

    [89] Nadarajah A., Kotz S., Skewed Distributions Generated by the Normal Kernal, Statistics and Probability Letters, 65, 2003, p. 269277.

    [90] Nadarajah S., Kotz S., The Beta Gumbel Distribution, Mathematical Problems in Engineering, 10, 2004, p. 323-332.

    [91] Nakagawa T., Shock and Damage Models in Reliability Theory, Springer-Verlag London Limited, 2007.

    [92] Olmos N., M., Varela H. H., Gmez W., Bolfarine H., An Extension of the Half-Normal Distribution, Statistical Papers, 53, 2012, p. 875886.

    [93] Papoulis A., Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, Third Edition. Mc-GrawHill, 1991.

    [94] Paraniaba P. F., Ortega E. M. M., Cordeiro G. M., Pescim R. R., The beta Burr XII Distribution with Application to Lifetime Data, Computational Statistics &

    Data Analysis, 55, 2011, p. 118-1136.

  • 49

    [95] Pescim R. R., Demetrio C. G. B., Cordeiro G. M., Ortega E. M. M., Urbano M. R., The Beta Generalized Half-normal Distribution, Computation Statistics and

    Data Analysis, 54, 2010, p. 945-957.

    [96] Preda V., Probleme de statistica matematica. Estimari. Editura Universitatii, Bucuresti, 1992.

    [97] Preda V., The Student Distribution and the Principle of Maximum Entropy, Ann. Ins. Statist. Math., 34, PartA, 1982, p. 335-338.

    [98] Preda, V., Ciumara, R., The Weibull-Logarithmic Distribution in Lifetime Analysis and Its Properties, Proceedings of the XIII International Conference on

    Applied Stochastic Models and Data Analysis, 2009, p. 56-61.

    [99] Preda V., Panaitescu E., Ciumara R., The Modified Exponential-Poisson Distribution, Proceedings of the Romanian Academy, 12, 1, 2011, p. 22-29.

    [100] Prudnikov A. P., Brychkov Y. A., Marichev O. I., Integrals and Series, vol. 1, Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam, 1986.

    [101] R Development Core Team, R: A Language and Environment for Statistical Computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2013.

    [102] Rama S., Shambhu, Ravi S., A Two Parameter Lindley Distribution for Modeling Waiting and Survival Times Data, Applied Mathematics, Scientific

    Research, 4, 2013, 363-368.

    [103] Rausand M., Hoyland A., System Reliability Theory, John Wiley & Sons, Hoboken NJ, 2004.

    [104] Reiss R. D., Approximate Distributions of Order Statistics, Springer, Verlag, New York, Inc., USA, 1989.

    [105] Rnyi A., On Measures of Entropy and Information, in: Proceedings of the 4th Berkeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability, vol. I. University

    of California Press, Berkeley, 1961, p. 547-561.

    [106] Ryes J., Gomez H. W., Bolfarine H., Modified Slash Distribution, Statistics, 2013, 47:929-941.

    [107] Rogers W. H., Tukey J. W., Understanding Some Long-tailed Symmetrical Distributions, Statistica Neerlandica, 26, 1972, p. 211226.

    [108] Rusu A. M., Confidence Interval of the Failure Probability Function Using Maximum Entropy Principle, Proceedings of the 16

    th European Young Statisticians

    Meeting, 2009.

    [109] Rusu A. M., A New Moyal Generalized Probability Density Function with Application, International Journal of Risk Theory, Vol. 4, No. 2, 2014, p. 17-42.

    [110] Rusu A. M., Maximum Entropy Principle in Estimating the Failure Probability Function and Its Confidence Interval, Proceedings of the 24-th European

    Conference on Operational Research, 2010.

    [111] Rusu A. M., On Solving Ill Incorrect Linear Problems with Convex Constraints, ICOR, 2010 (Proceedings)

    [112] Rusu A. M., On Some Generalization of Univariate Distributions Based on Truncated Moments of Order Statistics, International Journal of Risk Theory, 2015

    (spre publicare).

    [113] Rusu A. M., On the Beta Moyal Generalization, A 16-a Conferinta a SPSR, 2013.

  • 50

    [114] Samir K. Ashour, Mahmoud A. Eltehiwy, Exponentiated Power Lindley Distribution, Journal Advanced Research, Cairo University, 2014.

    [115] Saralees Nadarajah, Hassan S. Bakouch, Rasool Tahmasbi, A Generalized Lindley Distribution, Indian Statistical Institute, 2012.

    [116] Sheraz M., Empirical Performance of Some Garch Models, International Journal of Risk Theory, Vol 3 (no. 1), 2013, p. 11-24.

    [117] Silva R. B., Bourguignon M., Dias C. R. B., Cordeiro G. M., The Compound Family of Extended Weibull Power Series Distributions, Computational Statistics

    and Data Analysis, 58, 2013, p. 352367.

    [118] Skoulakis G., A General Shock Model for a Reliability System. J Appl Probab 37:925-935, 2000.

    [119] Stuart A., Ord J. K., Kendalls Advanced Theory of Statistics, Vol. I, Distribution Theory, 6

    th ed., Hodder Arnold, 1998.

    [120] Toma A., Robust Estimators for the Parameters of Multivariate Lognormal Distribution, Communications in Statistics-Theory and Methods, 32, issue #7,

    2003, p. 1405-1417.

    [121] Toma A., Bounded Influence Estimators for Multivariate Lognormal Distributions, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 338, 2004, p. 723-728.

    [122] Vaduva I., Contributii la teoria estimatiilor statistice ale densitatii de repartitie si aplicatii. Studii si Cercetari Matematice, Tom.20, Nr.18, 1968.

    [123] Vaduva I., Fiabilitatea programelor, Editura Universitatii din Bucuresti, 2003. [124] Vaduva I., Modele de simulare, Editura Universitatii din Bucuresti, 2004. [125] Von Alven W. H., Reliability Engineering by ARINC, Prentice-Hall, Inc.,

    Englewood Cliffs, NJ, 1964.

    [126] Walck C., Hand-book on Statistical Distributions for Experimentalists, University of Stockholm, Particle Physics Group, 2007.

    [127] Wang J., Genton M. G., The Multivariate Skew-Slash Distribution, Journal of Statistical Planning and Inference, 136, 2006, p. 209220.

    [128] Winston W. L., Operations Research, Brooks/Cole-Thompson Learning, 2004. [129] Wolfram MathWorld, http://mathworld.wolfram.com/.