式展開
間違いしかありません.コメントにてご指摘いただければ幸いです(気が付いた点を特に断りなく頻繁に書き直していますのでご注意ください).
単回帰における最小二乗推定量の分散(variance)・共分散(covariance)
単回帰における最小二乗推定量
α
^
,
β
^
の分散(variance)・共分散(covariance)
単回帰における観測値
y
i
の分散・共分散について
独
立
同
一
分
布
互
い
に
独
立
分
散
を
と
る
こ
と
に
つ
い
て
定
数
y
i
=
α
+
β
x
i
+
ϵ
i
(
i
=
1
,
⋯
,
n
)
{
ϵ
i
|
i
=
1
,
⋯
,
n
}
:
ϵ
i
∼
i
i
d
N
(
0
,
σ
2
)
⋯
独
立
同
一
分
布
(
i
n
d
e
p
e
n
d
e
n
t
a
n
d
i
d
e
n
t
i
c
a
l
l
y
d
i
s
t
r
i
b
u
t
e
d
;
I
I
D
,
i
.
i
.
d
.
,
i
i
d
)
⋯
E
[
ϵ
i
]
=
0
,
V
[
ϵ
i
]
=
σ
2
,
互
い
に
独
立
(
Cov
[
ϵ
i
,
ϵ
j
]
=
{
V
[
ϵ
i
]
=
σ
2
(
i
=
j
)
0
(
i
≠
j
)
)
V
[
y
i
]
=
V
[
α
+
β
x
i
+
ϵ
i
]
=
V
[
ϵ
i
]
⋯
V
[
X
±
t
]
=
V
[
X
]
(
t
:
分
散
を
と
る
こ
と
に
つ
い
て
定
数
)
=
σ
2
Cov
[
y
i
,
y
j
]
=
E
[
(
y
i
−
E
[
y
i
]
)
(
y
j
−
E
[
y
j
]
)
]
⋯
Cov
[
X
,
Y
]
=
E
[
(
X
−
E
[
X
]
)
(
Y
−
E
[
Y
]
)
]
=
E
[
(
α
+
β
x
i
+
ϵ
i
−
E
[
α
+
β
x
i
+
ϵ
i
]
)
(
α
+
β
x
j
+
ϵ
j
−
E
[
α
+
β
x
j
+
ϵ
j
]
)
]
⋯
y
i
=
α
+
β
x
i
+
ϵ
i
=
E
[
(
α
+
β
x
i
+
ϵ
i
−
α
−
β
x
i
−
E
[
ϵ
i
]
)
(
α
+
β
x
j
+
ϵ
j
−
α
−
β
x
j
−
E
[
ϵ
j
]
)
]
⋯
E
[
X
±
t
]
=
E
[
X
]
±
t
=
E
[
(
ϵ
i
−
E
[
ϵ
i
]
)
(
ϵ
j
−
E
[
ϵ
j
]
)
]
=
Cov
[
ϵ
i
,
ϵ
j
]
上記を踏まえて
(
x
i
−
x
¯
)
を加えた分散・共分散について
上
記
の
ケ
ー
ス
Cov
[
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
,
(
x
j
−
x
¯
)
(
y
j
−
y
¯
)
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
(
x
j
−
x
¯
)
Cov
[
(
y
i
−
y
¯
)
,
(
y
j
−
y
¯
)
]
⋯
Cov
[
c
0
X
i
,
c
1
X
j
]
=
c
0
c
1
Cov
[
X
i
,
X
j
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
(
x
j
−
x
¯
)
E
[
{
(
y
i
−
y
¯
)
−
E
[
y
i
−
y
¯
]
}
{
(
y
j
−
y
¯
)
−
E
[
y
j
−
y
¯
]
}
]
⋯
Cov
[
X
,
Y
]
=
E
[
(
X
−
E
[
X
]
)
(
Y
−
E
[
Y
]
)
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
(
x
j
−
x
¯
)
E
[
{
y
i
−
y
¯
−
E
[
y
i
]
+
y
¯
}
{
y
j
−
y
¯
−
E
[
y
j
]
+
y
¯
}
]
⋯
E
[
X
±
t
]
=
E
[
X
]
±
t
=
(
x
i
−
x
¯
)
(
x
j
−
x
¯
)
E
[
(
y
i
−
E
[
y
¯
]
)
(
y
j
−
E
[
y
¯
]
)
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
(
x
j
−
x
¯
)
Cov
[
y
i
,
y
j
]
⋯
Cov
[
X
,
Y
]
=
E
[
(
X
−
E
[
X
]
)
(
Y
−
E
[
Y
]
)
]
=
{
(
x
i
−
x
¯
)
2
σ
2
(
i
=
j
)
(
x
i
−
x
¯
)
(
x
j
−
x
¯
)
0
(
i
≠
j
)
⋯
Cov
[
y
i
,
y
j
]
=
Cov
[
ϵ
i
,
ϵ
j
]
=
{
V
[
ϵ
i
]
=
σ
2
(
i
=
j
)
0
(
i
≠
j
)
V
[
(
x
i
−
x
¯
)
y
i
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
2
V
[
y
i
]
⋯
V
[
c
X
]
=
c
2
V
[
X
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
2
σ
2
⋯
上
記
i
=
j
の
ケ
ー
ス
S
x
y
の分散
V
[
S
x
y
]
=
V
[
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
]
⋯
S
x
y
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
=
∑
i
=
1
n
V
[
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
]
+
2
∑
i
<
j
Cov
[
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
,
(
x
j
−
x
¯
)
(
y
j
−
y
¯
)
]
⋯
V
[
∑
i
=
1
n
X
i
]
=
∑
i
=
1
n
V
[
X
i
]
+
2
∑
i
<
j
Cov
[
X
i
,
X
j
]
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
2
σ
2
+
2
∑
i
<
j
0
⋯
V
[
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
]
=
(
x
i
−
x
¯
)
2
σ
2
⋯
Cov
[
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
,
(
x
j
−
x
¯
)
(
y
j
−
y
¯
)
]
=
0
(
i
≠
j
)
=
σ
2
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
2
⋯
∑
i
=
0
n
c
X
i
=
c
∑
i
=
0
n
X
i
=
σ
2
S
x
x
⋯
S
x
x
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
2
最小2乗推定量
β
^
の分散
V
[
β
^
]
=
V
[
S
x
y
S
x
x
]
⋯
β
^
=
S
x
y
S
x
x
,
S
x
x
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
2
,
S
x
y
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
=
1
S
x
x
2
V
[
S
x
y
]
⋯
V
[
c
X
]
=
c
2
V
[
X
]
=
1
S
x
x
2
σ
2
S
x
x
⋯
V
[
S
x
y
]
=
σ
2
S
x
x
=
1
S
x
x
σ
2
最小2乗推定量
α
^
の分散
後
述
V
[
α
^
]
=
V
[
y
¯
−
β
^
x
¯
]
⋯
α
^
=
y
¯
−
β
^
x
¯
=
V
[
y
¯
−
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
⋯
β
^
=
S
x
y
S
x
x
,
S
x
x
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
2
,
S
x
y
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
=
V
[
y
¯
]
+
V
[
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
−
2
Cov
[
y
¯
,
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
⋯
V
[
X
±
Y
]
=
V
[
X
]
±
2
Cov
[
X
,
Y
]
+
V
[
Y
]
=
V
[
y
¯
]
+
V
[
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
−
2
⋅
0
⋯
Cov
[
y
¯
,
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
=
0
(
後
述
)
=
V
[
y
¯
]
+
x
¯
2
S
x
x
2
V
[
S
x
y
]
=
V
[
1
n
∑
i
=
1
n
y
i
]
+
x
¯
2
S
x
x
2
σ
2
S
x
x
⋯
V
[
S
x
y
]
=
σ
2
S
x
x
=
1
n
2
V
[
∑
i
=
1
n
y
i
]
+
x
¯
2
S
x
x
σ
2
⋯
V
[
c
X
]
=
c
2
V
[
X
]
=
1
n
2
{
∑
i
=
1
n
V
[
y
i
]
+
2
∑
i
<
j
Cov
[
y
i
,
y
j
]
}
+
x
¯
2
S
x
x
σ
2
⋯
V
[
∑
i
=
1
n
X
i
]
=
∑
i
=
1
n
V
[
X
i
]
+
2
∑
i
<
j
Cov
[
X
i
,
X
j
]
=
1
n
2
{
∑
i
=
1
n
σ
2
+
2
∑
i
<
j
0
}
+
x
¯
2
S
x
x
σ
2
⋯
V
[
y
i
]
=
σ
2
,
Cov
[
y
i
,
y
j
]
=
0
=
1
n
2
n
σ
2
+
x
¯
2
S
x
x
σ
2
⋯
∑
i
=
0
n
c
=
n
c
=
(
1
n
+
x
¯
2
S
x
x
)
σ
2
最小2乗推定量
α
^
と
β
^
の共分散
Cov
[
α
^
,
β
^
]
=
E
[
(
α
^
−
E
[
α
^
]
)
(
β
^
−
E
[
β
^
]
)
]
⋯
Cov
[
X
,
Y
]
=
E
[
(
X
−
E
[
X
]
)
(
Y
−
E
[
Y
]
)
]
=
E
[
(
(
y
¯
−
β
^
x
¯
)
−
E
[
y
¯
−
β
^
x
¯
]
)
(
β
^
−
E
[
β
^
]
)
]
⋯
α
=
y
¯
−
β
^
x
¯
=
E
[
(
y
¯
−
S
x
y
S
x
x
x
¯
−
E
[
y
¯
−
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
)
(
S
x
y
S
x
x
−
E
[
S
x
y
S
x
x
]
)
]
⋯
β
^
=
S
x
y
S
x
x
,
S
x
x
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
2
,
S
x
y
=
∑
i
=
1
n
(
x
i
−
x
¯
)
(
y
i
−
y
¯
)
=
E
[
(
y
¯
−
S
x
y
S
x
x
x
¯
−
E
[
y
¯
]
+
E
[
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
)
(
S
x
y
S
x
x
−
E
[
S
x
y
S
x
x
]
)
]
⋯
E
[
X
±
Y
]
=
E
[
X
]
±
E
[
Y
]
=
E
[
(
y
¯
−
S
x
y
S
x
x
x
¯
−
E
[
y
¯
]
+
x
¯
S
x
x
E
[
S
x
y
]
)
(
S
x
y
S
x
x
−
1
S
x
x
E
[
S
x
y
]
)
]
⋯
E
[
c
X
]
=
c
E
[
X
]
=
E
[
{
y
¯
−
E
[
y
¯
]
−
x
¯
S
x
x
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
}
{
1
S
x
x
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
}
]
=
E
[
−
x
¯
S
x
x
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
1
S
x
x
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
]
⋯
y
¯
−
E
[
y
¯
]
=
y
¯
−
y
¯
=
0
=
E
[
−
x
¯
S
x
x
2
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
2
]
=
−
x
¯
S
x
x
2
E
[
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
2
]
⋯
E
[
c
X
]
=
c
E
[
X
]
=
−
x
¯
S
x
x
2
σ
2
S
x
x
⋯
E
[
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
2
]
=
V
[
S
x
y
]
=
σ
2
S
x
x
=
−
x
¯
S
x
x
σ
2
Cov
[
y
¯
,
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
=
0
について
Cov
[
y
¯
,
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
=
E
[
(
y
¯
−
E
[
y
¯
]
)
(
S
x
y
S
x
x
x
¯
−
E
[
S
x
y
S
x
x
x
¯
]
)
]
⋯
Cov
[
X
,
Y
]
=
E
[
(
X
−
E
[
X
]
)
(
Y
−
E
[
Y
]
)
]
=
E
[
(
y
¯
−
y
¯
)
(
S
x
y
S
x
x
x
¯
−
x
¯
S
x
x
E
[
S
x
y
]
)
]
⋯
E
[
y
¯
]
=
y
¯
,
E
[
c
X
]
=
c
E
[
X
]
=
E
[
0
⋅
x
¯
S
x
x
(
S
x
y
−
E
[
S
x
y
]
)
]
=
E
[
0
]
=
0
0 件のコメント:
コメントを投稿
次の投稿
前の投稿
ホーム
登録:
コメントの投稿 (Atom)
0 件のコメント:
コメントを投稿