Loi de Dirichlet

La loi de Dirichlet est une généralisation de la loi Beta.

On note :

  • \(Di(\alpha_1, \dots, \alpha_i,\dots,\alpha_k)\)

  • \(k\) est le nombre de dimensions = nombre de paramètres de Di()

  • un paramètre : \(\alpha_i\)

  • soit \(\theta = \{\theta_1, \dots, \theta_i, \dots, \theta_k\} \sim Di(\alpha_1, \dots, \alpha_k)\)

ExempleExemple sur \(\color{#0060A9}{n=3}\) :

\(Di(\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3)\)

De façon générale :

avec

  • \( \theta_i > 0\),

  • \(\sum_{j=1}^k \theta_j = 1\) → simplex

  • \(\alpha_i \in ]0; +\infty [\)

Par ailleurs :

  • son espérance mathématique : \(E(\theta_j) = \alpha_j / \alpha_0\)

  • sa variance : \(var(\theta_j)=\frac{\alpha_j(\alpha_0 -\alpha_j)}{\alpha_0^2(\alpha_0+1)}\)

  • \(\alpha_0 = \sum_{j=1}^k \alpha_j\)

Les densités marginales de la loi de Dirichlet sont des lois \(Be(\alpha_i, \alpha_0 - \alpha_i)\).

Loi de Dirichlet à 3 dimensions
  • utile dans la modélisation de variables catégorielles, encore appelées multinomiales

  • lorsque la variable à expliquer est une proportion : proportion de sujets avec aggravation, stabilisation ou amélioration de leur état