当我将边缘 1 C.L sigma 联合分布投影到 1D 可能性时,如何确定可能性高度下降的百分比

How to fix the percentage of falling of height of Likelihood when I project the edge 1 C.L sigma joint distribution on the 1D Likelihood

  1. 我目前有一个关于 2D 轮廓中 1 sigma 边的投影应与关联的可能性相交的高度的问题。

这里有一个图(称为“triplot”)来说明我的问题:

左下方表示联合分布(蓝色阴影 = 2 西格玛 (95% C.L) 的轮廓和经典蓝色 = 1 西格玛 (68% C.L) 的轮廓 2考虑的参数(w0 和 wa)。

顶部表示 w0 参数的归一化似然。

在所有等高线(所有 triplot 代表其他参数)和我见过的所有 triplot of thesis documents 中,从 1 sigma 等高线边缘的可能性投影与可能性相交的高度相对较低(在我的方案,乍一看,大约是可能性最大高度的 25%-30%)。

但是,一位同事告诉我,可能性应该与联合分布的 1 西格玛边缘相交,大约为可能性最大高度的 70%(我图中的绿色条和文字)

为此,他这样辩解:

关于\Delta\chi2,分布函数是具有2个自由度的\chi2规律; pdf写成:

f(delta(chi2))=1/2 exp^(-delta(chi2)/2)

所以对于固定的 confidence level C.L,我们有:

1-CL=\int_{delta(chi2)_{CL}}^{+\infty}1/2 exp^(-delta(chi2)/2) d chi2

=exp^{-delta(chi2)_{CL}/2}`

并取 CL=0.68,我们得到:

delta(chi2)_{CL}=-2\ln(1-CL)

delta(chi2)_{CL}=2.28

最后,他总结说最大似然率应该从 30% 左右下降,即:

exp(-2.3/2) = 0.31 
  1. 所以我不知道为什么我会下降大约 70% ~ (1-0.31),而不是像我图上说的那样只有 31% ~ 0.3(上图中的红线)。

最近的编辑重要提示:我认为我的同事是错误的,因为高斯似然上的 1 西格玛覆盖了比 1 C.L 边的投影更大的 1 西格玛二维轮廓,所以我认为我们可以预期 exp(-2.28/2) ~ 0.32 ~ 30% 的交集的最大高度,而不是 70% 的高度:你怎么看关于这个?

旧文档: 我在下面尝试提供文档和链接,以证明在 Likelihood Gaussian 最大高度的 70% 处的交点合理,但如上所示,这种说法似乎是错误的在 最近的编辑中 重要。

ps1 : 我给你一个关于 chi2 分布和 Fisher 形式主义似然的小教程 Area of ellipse

ps2 :我在 https://docs.scipy.org/doc//numpy-1.10.4/reference/generated/numpy.random.normal.html 上看到一个有趣的评论,它建议最大值为最大值的 60.7%,这并不是我所期望的(~ 70%)。

ps3 :我还发现了另一个有趣的页面,可能更重要,因为它讨论了多元分布:

https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.stats.multivariate_normal.html

  1. 在这里,我也给你我认为是我推理的理由:

在我看来,问题出在你的三角图上,也就是说,它没有显示你声称的内容。没有代码,所以我无法检查和重现它。在许多情况下,请提供 MRE.

正态分布的 68% CL 约为 (mean-sigma, mean+sigma)。在 mean+-sigma 处,值与最大值的比率为 exp(-0.5),即 0.606。获得这些数字不需要 delta chi^2。

编辑:

我看到您在计算中使用了单边 CL(即积分到 +\infty),但在您的绘图中没有。

你的问题还有一处不一致。你写道 exp(-2.28/2) = 0.32 意味着下降了 ~30%。但这应该是相对于 exp(0) = 1 计算的,即下降到 ~30%,即 ~70%。

问题还是没有说清楚