Improving Point and Interval Estimates of Monotone Functions by Rearrangement

Victor Chernozhukov, Ivan Fernandez-Val, Alfred Galichon
2008 Social Science Research Network  
Standard-Nutzungsbedingungen: Die Dokumente auf EconStor dürfen zu eigenen wissenschaftlichen Zwecken und zum Privatgebrauch gespeichert und kopiert werden. Sie dürfen die Dokumente nicht für öffentliche oder kommerzielle Zwecke vervielfältigen, öffentlich ausstellen, öffentlich zugänglich machen, vertreiben oder anderweitig nutzen. Sofern die Verfasser die Dokumente unter Open-Content-Lizenzen (insbesondere CC-Lizenzen) zur Verfügung gestellt haben sollten, gelten abweichend von diesen
more » ... bedingungen die in der dort genannten Lizenz gewährten Nutzungsrechte. Abstract. Suppose that a target function f0 : R d → R is monotonic, namely weakly increasing, and an original estimatef of this target function is available, which is not weakly increasing. Many common estimation methods used in statistics produce such estimatesf . We show that these estimates can always be improved with no harm by using rearrangement techniques: The rearrangement methods, univariate and multivariate, transform the original estimate to a monotonic estimatef * , and the resulting estimate is closer to the true curve f 0 in common metrics than the original estimatef . The improvement property of the rearrangement also extends to the construction of confidence bands for monotone functions. Let and u be the lower and upper endpoint functions of a simultaneous confidence interval [ , u] that covers f 0 with probability 1 − α, then the rearranged confidence interval [ * , u * ], defined by the rearranged lower and upper end-point functions * and u * , is shorter in length in common norms than the original interval and covers f 0 with probability greater or equal to 1 − α. We illustrate the results with a computational example and an empirical example dealing with age-height growth charts.
doi:10.2139/ssrn.1159965 fatcat:zlusun6tirb2hn7enyjxiyauvi