Distribución T² de Hotelling

En estadística la distribución T² (T-cuadrado) de Hotelling es importante porque se presenta como la distribución de un conjunto de estadísticas que son una generalización natural de las estadísticas subayacentes distribución t de Student.

En particular, la distribución se presenta en estadísticas multivariadas en pruebas de diferencias entre las medias (multivariadas) de diferentes poblaciones, donde las pruebas para problemas univariados usarían la Prueba t. Es proporcional a la distribución F. La distribución recibe su nombre de Harold Hotelling, quien la desarrollo[1]​ como una generalización de la distribución t de Student.

tiene distribución normal multivariada con media cero y matriz de covarianza unitaria

es una matriz de tamaño

con matriz unitaria escalada y

los grados de libertad con distribución de Wishart

{\displaystyle W({\boldsymbol {I}}_{p,p},m)}

tiene distribución de Hotelling con parámetros

tiene distribución T-cuadrado de Hotelling con parámetros

es la distribución F con parámetros

La estadística T-cuadrado de Hotelling es una generalización de la estadística t de Student que se usa en las pruebas de hipótesis multivariadas, y se define como sigue:[1]​ Sea

{\displaystyle {\mathcal {N}}_{p}({\boldsymbol {\mu }},{\mathbf {\Sigma } })}

, que denota una distribución normal p-variada con vector de medias

variables aleatorias independientes, las cuales pueden representarse como un vector columna de orden

de números reales.

Defínase como la media muestral.

es una distribución ji-cuadrado con p grados de libertad.

Para demostrar eso se usa el hecho que

{\displaystyle {\overline {\mathbf {x} }}\sim {\mathcal {N}}_{p}({\boldsymbol {\mu }},{\mathbf {\Sigma } }/n)}

y entonces, al derivar la función característica de la variable aleatoria

es por lo general desconocida y se busca hacer una prueba de hipótesis sobre el vector de medias

Defínase como la covarianza muestral.

La traspuesta se ha denotado con un apóstrofo.

Se demuestra que

es una matriz definida positiva y

sigue una distribución Wishart p-variada con n−1 grados de libertad.

[2]​ La estadística T-cuadrado de Hotelling se define entonces como porque se demuestra que [cita requerida] es decir donde

Para calcular un p-valor, multiplique la estadística t2 y la constante anterior y use la distribución

Función de densidad de probabilidad. Parámetros :p - dimensión de las variables aleatorias.m - relacionado con el tamaño de la muestra.