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NORMALITY HYPOTHESIS ON THE LINEARIZED MODEL OF HUMAN GROWTH

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Academic year: 2021

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(1)

TRU Mathematics 18−1 (1982)

    NORMAI、ITY HYPOTHESIS ON THE.1、IN耳ARI ZEp.ゆpEI、  .

       『\’..・ OF’.HUMAN・GROWT日L・㌧ ・. .  ∴・  ・ . ......・.       ;:..ビ・・:1.’ヒ.・、『一..、・..一一.....一 .^』.「三..”.:』   『一”』∵・’:、  .’        ゴーr.・』..ジ.−HaJ爺sATO吊.・  ;・. 』’.・・.       「 _: ;   .「    「}i・・」、.一.∴」.‘ ・:1_1 ’・・:三  ・i  :.・・.,.「    ..  』 ’ 「    1『   』    『.1    .   .・        _一..(Receiyeq.May 1・1982)・...  ...,・・、・..、..・ 1. 1㎜〕IXJcrl(別      ㎏t励be l.the taildo血1馳vぼ亘語1壱.士epte・entihg・the・t・ture 6£・’ “ ・ human being at the age t and h rt/ its popuユati㎝;mea血・.ぬsu)ア碑.「口] observed.1五at the ind丘vidual stature H Ct/ is・.a∵1ihea士f垣1ction of h.rt). d・・ing th・・虫i1伽。d・  、     ..・・..一...一・一..∴・・.…..・・       、  Hrtノ=AlチBlh(t,)一『..三’.ピ  、’ こ\.・.・㌔ .・    ’、(ヱノ and also during the adolescent pe士iod:

      ,、獅’た射肇見、、:.、_.... ._』∵「2ノ、

曲・r・・、and A、・・e t・。・飢d㎝m舳・rr麺呼.ごd.・、.岬2、_.

・i・h−・・H・a1・。。b・erv・d血・Al i・i・・igifiC飢t ri・.m・t・dS・・1       ,  ニtt  ,               A1血゜u頭.t亘rre eぷr;.「⊆迦y sh°「t.・pe輌d.gf◎siti°n.,、

b・加een th・血i1品・禦!.〔C l麺麺rrcence’r・バ・口麺iW皿・r,. .

we reduce it, fbr si珂plicity l s sake, to a㎡oment’T that ma]d(s the

Sta「t°f..仙興。1grrgntロ「i?亡.Hrn煕.i㍉○墾.輌㌍ri禦r、恒興.、∵,

i・di・t・ib噸iP.拒興;,・±興γ・pC・i贈.桓‡r・.隼㌍’媛_,、、1.、

between the 1°we「加皿d㌘.孤d the upPe「bOund・T+°f?be血g c°nsエ4魎//. as transitiona1. Then, the relations (O and r2/ are resumed as fbllows:

       ...、呈㌘警1.=㍑.㍍:.、.,、...L;㌫、、、・

舶姻i・.t無・P。Pψ⑳.卿・。f・叩㊤・a・1.,あ、梁’。b・・血、:、「』∴・.・:、        1『rBl ITノ・.r宮(∼茎21幻tt ..㌧.;:,・・/一” J’. /t.:.・・二、・. ,_.c二.∵.‘4ノ・’・≡ Int・grat逗「3λ.・by・「万・we g…碩』㊤如・曾ω・孤昇・、卿Wh・42・r.・び’.鋼・4⑳.・∴、

gi・en by:  t’/ .一 ..・.   , .’. ..1’i・.)、

       ..ざ t・1.  .T∴「    . ’司.P  ..、” 1..:..〆魑  ∨.一’『、.』』1  .’.、’i.}. こ tt ..  ・.   、.、1,:㌔     .…

       A2−rBゴB2ノ励        r5ノ’

      .:1 .’τ二.「:・び’ t.1.:.t 1三; 」..・ザ;㌣(』こ“ ’:・ご… ミ三:.? ,..・三言.♂∫  .:;ご・∫ マご〉 二〔ノ㌻ごピ  ∫・;i・・プ   :…      In this note,刊e inVestigate this’model under certain conditicihs of no㎜ユity㎝the distτibution of Hrt). 73

(2)

H.SA芯0 2.ASSUMPTION OF CONDITIONAL NORMALITY三   「 ”         .    .“‘.      It is generally believed tllat the・diミ…t童エbutlO’ri of lh㎜sta主ure is apProxi皿ately normal in a hcm《)geneous popUlation. So we assume that, restricted to those individuals諭o share the s.pPe..value of㌘, the distribution of Hrt) is norma1. APPlied to the dlildhood rヱノ,this …切唄・i・緬孤・th・・助…ndit伽・Z〒nt・励・』・了‘・」’w鋤・e・ρ・・t カ0 17i.S η0ηηαZ.

k。d㌫。1認。鷲‡:。d蕊。lf͡st「lb”t’°n°fβ・孤d与・、

         ・・、ω=窟・・坪一・喝… 田.・ …の

the integrand being given by:       一・ttt       ’.1

         ・・、・・[・一・2醐2ノ→・¢P・一蝋・, 「・・1』

諏ere・r・) 一・.・rBユ1?一幻飢d・r・ノ2−Err・ロー∫・r初llタニ.・パゴ∵ 『F      The first prdbleln that we are going to treat−in this circumstance

・・th・・・…卿1:・r6r、{・そy’婦Wラ.1.』”t−. f”一..rl.

Proposition 1      ・f・pCt/r・PT−・・θ・デ』・imde) th・. ngrm・z毎α・・嘩鋤…、i・

η゜捌αzz輌鋤麺汀…迦z・ぜB・嚇.十『W』;・.旧. 、

     T・pm鴨・hi・p卿siti叫鵬nee麺・.興・・iTtg・・㎜・whi・h・S・C市

that, under ceTta桓condiゼions., a mixtu士e of ho珊1. р奄唐狽窒奄烽狽奄狽奄b窒奄刀@can. never b。 n6頑..『‘・.

@h・.1・1..:..’㌦.・. 一・.  ∴ 〈

㎞(【41)1

@    、.    ...:’“”

    L・t Cp…:ノゐ・㎝励鋤喝P・iht・・藺卿ρ・吻Zfρ』.寧・r・…L

鞭…th・t・ v i・α脚励五匂腕・de−・・』㎝. R; ’wlio・e・吻・it:i’s・e鋤・鉛ロー.

飾伽8θカ・P㎝吻Zine P=μ。. Then ue have.カぬτ2¢・R・・レ’

         ∫∫弓…6勺一ナ剛騨,拠σ2,一⑭一itmp・一癖・rg−)・“

if and onZy i.f. v is伽P・int distr鋤力鋤・婬rμ。.σiノ.     〉

    ・・b可㎜ξrr血≒.・r㎜顧・・』.g麺坤e.一血・,...。、.

      .  .  .’ヒ 1、... .・:.:. ・  .  ’  ...  .∠ゴ..

(3)

75

㎝慨卿輌眠OFH…㎜

4・  1・et us prove the plて}position 1.・Let v denOte the image mea5ure ・f㌔by也e㎎・血9カ→1 Wカノ.σrt/2ノ・m・蝋・h・v・・

         PB、ω一侮…σ2戸・や・一繋・〔・

By血・1・㎜・・B2 i…m・1 if孤d・nly、if・i・廿…P・i・t di・晒uti。・

・・「ヱ・σ1ノ・曲・re・1 i・th・v・ri・nce・f・ズB・t thi・h・pP・n・曲・n』飢d

㎝1y曲en:

         r・r鋼め.’≒傾!.一.「.ぞτ…_一、 WhiCh i・輌・・1・nt t・血e i・ci・p・「ide・・ee・df・B・、孤d㌘・

5・A怜Bヱ孤d脚㊤㎜由・t?MasCy・ma[3]6bsemb・th・t th・晒e−

1・・i・n・b・加・㎝β2.Md姻i・f証・1y high頭d n69・・iy・・「Th−i・麺1i・・       ’      く        也at・血゜u「m°de1;8・c㎜吋r n・㎜1・.q・ far aP.・h・吻中e・i・・f「 the propOsition l is satisfied.「.『        』       囁「 6..CONDITI(蹴DISTRIBUrlON OF. B        2.      恥rthe a・iOlescent Peri。d r2み拠uy搬[2](ibserved a very ・t…g・・g・・i鴨・・鵬・・ti・n・b・』嘱飢d・、,’from which h・dedgced that there exi・t・a・PO・i・ive’

E…taii・b・・d品…2÷・r・−B2九

血at is・〆t)一D°合∂・硫∼一.・ノ・f thgg..「…ノir・・pP・・馳…y・h・. crossing−point of all ind丘vi《h週ユ g…・《三urves        ζhrtノ.冴r初.      Nc’w we a「e g・ing t・inYe・tigat・th・mde1.了3/u・det the・upPli− melltary condition:     ’   』

      A2 =・r2−8ノ         ∼・02

諭・「e・is s⑩・ed t。 b・・up・「ig・t・hrT?・F・㎝‘5ノ鋤d r・の,鳩 6btain:       l       B2−r・−B、姻,/侮.−h(T」2...n :1 ..r・・元ユ lhus・血・di・t亘b頭・・de・・i可。i B2.md・・.血6㏄・道・i・nl T−ti・ given by:       ‘  ’        ,      ロ      ベ    ニロ       ,       ・・、「xlT = t」=PB、「‘ゴー漏…毒1ア・晶二▲・,了・2・ H・nce・・mde・the ass叩ti・・2・・..β2、c。面i亘。ned by?一力i・n・m・1・ whose mean and variance are given by:        ,.  . .

      …、IT−・・一……罐ω.・..  勺….,

      靖、1・一・,一編1− ・,、、、

Fr㎝ r4/3、 r 7/ and C13}エ we obtain easily:P‘カノ =呈.

(4)

.こ三,9..・}:、、 :’∵、戊鳶:.:「.H.:.SW〔》{;::二i5;占三三:9 t こ{i了…㍉ジ.’: 7. The sec㎝d・.pro担em、.to:be・淀reatediきin th主s.亘ote.lis紬e.ごfblli㎝面g±ζ∫?”・,i、.1・ラ{ バ 1アthθ distribution OアH(t) i8:釦:’ゐθ□匁0砺Z五液θη}ε、i.S,幼『gθでθ担0㎏友ろ:、.i.ihoui J・ {己,..亨 ・.一:一・ shouZd日「tJ behaVe befo「θ?   ㌘、、・∴乏、ここ二夢さ・。.凋、三1∵:・バ・t.:、ぷ∵\:㌣一:/・、      Fr㎝ r2/ and rlOJ,we see that the noτ油ユity of the.distributioO−.

」締購ll㌢勲騨甑:lll、l

wc孤Wcef「㎝仇ele㎜・「13ノひ4堕孤dby・興騨t・r酔三・

t°that used in the pa「ag軸無㎏t.∂2,㌍?㌍取単s導b壁β蠣_,○,・,嶽

飢d。・1y if・w・ h・v・与一・・.・・.:  二        ’

       ,黒ぜ三σ熟∴樵惣方輿㌦苧.・、・、 一. ’ll .1・,蕊竣,:パ!鯵,.主.・二 砲・・eσ菱i・璽頂享裡宇…⇔f.;2・撫興煕;著愚.∼・..、墾興i望ワい,.,≡,、○、,I P・。b岨ity蠣t典鱒.望n、矩・..§・!、gf.91工ε,き興迫う∼照ノ.触゜モ‘装、?,..。・ぽ,バ凶 th・n r13ノ・nd r14)are i・d・p・nd・nt。・力与一・・…叫hγ.優λ隼・・漁ピ,.、・,パ江, di・t・i馳ti。・・f 82 is sh㎜t。 b・N〔1・・;)・血・・鵬h・…h。m・       .二’、 ::lz ン’∵〉}’Ll 1’,::・;…9:ノyi .㌧’,,1(z.1ミば76」〕1.) 、ラ 翫゜p°siti°n 2_,.、:ヴ,.ば、,ご:1、、・.、・,、』{、・,.“.、・,・・○・三.ぶ・’l i.・・1.’☆・ぷ      dnde?幼え9㌣呼誓の{:2、.・季㌢『坪mg〈をそ膓∼a Jti『〃9㌘2旬、羅聾華狽μ4.三ic・Ψ.:?一・;,二紅{,1 ザand°nZy苛『夕..,iβ、ρ娯セ.垣侯.. qc∼言隻・.乎尻『躍皇φ仔麩ぞc文.學¢㌘禦力卿㌣こバニ㌃・ビ・;㌔’lr:       …∴ .1.いこ∴こ∫…:{.,、∵耳ミ三ζ..i” r』『; 二、、..・・.;・.・..t:.:.:… 一 :’「.㌧,・・;“♪ ’ ミ∵i.∴・・’ま 戊○㍉      A・ h「t)is st・i・t吐桓rr9苧、麺・、壁、1ea5;.寧湧C・三苫聖○,°顯・’・や、;、,…、・、、ぼ垣,・。

・ee・fmm・r・幻・興註f㌔一媛,⑭噸聾頭娯、1象,,i£ξ嫉煕_ぽ・

・・n・t孤t与一・…〕」th・n T w・uld be alm・st・u・ely・・n・t・nt・ whi・埠§織、。,,、.。汽演: ho師ever, inc㎝ceiVψ1e・      、., 一・、.一 :.        . .『... 「      、 ..吟の  一   ㌔ ・ ・. ’ 」  .、・        fZ∼’ ミ:.、/...}1葺1: こ”:、 「こ・,’\:㌃ .;.’L.1‘.・、:1, ・λ,;一一こ・ttt :・:..:こ・ 、、i ”:’ 」暴);:}ζi㍍:s;: ’・♪. E’.3『t」」ご《

8・B田WIOR OF研カゾ    ㌻ 1 ” “   ぶ註、,

     S輌9・pth只・・ults a1「eady d’ta桓r弘一や麺F三〇、・.,いバ

       ・t      刀住ノ,.一□ぴ4’三 穿ヱ、三};ρ互曾輻:ご三ざε:三∫Z,.ぽぽぼ・1.)’・}t・:’ // ’、・寝.二・:そ       「1一β2”・−h(初「t’Tノ    、・↓、バ、蹴 which can be㌧班1エttζm, b)≡(ユユノ♪.、 in{..t!1}e−.follqpr垣g雪qqn: tt .t−. tL .., .、、、.、  t.

       い㌧鷲三萢㌘::〔蕩憲治i謡繕iilき1ξ頚・_ば,

     th。紬一…fr・7)i・given by・㌻㌘...“㌍‘i:↓1”三∴三㌧‘二一1し:ll言㌧ 三主

      唐恒一・ノnlT−・〃識ナ醸麩亘i櫟ノη∵.ごll

       t. k. g ’・/+㌘!1㌢3T:三亘亘三:∴1∴:∵ll∴1㌘ざ癬、

(5)

77 CN THE LINEARIZED M【)DEL OF HUMAN G㎜     With n=2, we obtain the square of the coefficient of variation of H rtノ, whi(沮takes, by virtue of rヱ6ノ, the fbllowing fom:

. ・r…Tノ・ire−h(・))2/h(t,2・ξ・r・ノ2dPTr・ノ   r・9/

We see easily that, as far as カ is inferior to T. the first term ill rヱ9/ vanishes and the second term does not depend on t. When t is strperior t・T.・r19) decr・ases…σrt)2 gi・en旬r16/i・decrea・ing・With古・T.・ the second term of r19) vanishes and the square of the coefficient of variation of Hrt) is equal to the second member of r16J.     冊enη=3, r18/is nu11{md so is the coefficient of skemess of HrtJ.      The fburth moment of rヱ7/ is written in the fbm:          ・{・r…ノ・Sr・−hrt〃“/hrtノ㎏づ・r・ノ㎏dPTr・ノ}   r2・ノ Ccmbining this with rヱ9J and using Sdhwartz’ inequality, we can deduce 血tthe coefficient。f excess of H(t) is nQnnegative and null for t

supe「1°「t°T+・       ’

APPENDIX (proof of the le㎜)     輪can assume, without loss of generality, that μo =O andσi =ヱ. Taking the moment generating f皿ctions on both sides of r9ノ,we have:

         ・fR・酬・亭・・血・・,σ・・一・mp・φ    ・…

This pennits us to obtain the inequality:          ・・∫∫,、。.。・〉、・arp(pt + gi2i’ヱ畑・・σ・)   ・22・ and, by letting t tend to +。。, we have:v{y≧03σ2>1}=0. In the sa鵬way, we have also:v{p≦03σ2>1} =0⊃ so that v is null on {(p3σ2)∫ σ2>ヱ}.     An analogou匡s argument shows that v{1」≠03σ2=1}=0. Thus we have:          ∫∫。、<、・⊇・σi−1・・・…U。σ・川・一・。1   ・… M血ere v o =v{1」=03σ2=1}, and letting t tend to +o。, we obtain v o = 1. Whidh is the desired resUlt.

REFERENCES

[1]Masuyama, M. (1980):On the linearized growth curve, TR↓1 Math.。 16−2,       137−154.       ・ [2]Masuyama, M.(1981):Linearized growth curve during adolescent period       and principle of least CV, 1呪〃Math., 17−2, 169−−187. 江3]Masuyama, M.(1982):Q【1 the starting point of the adoleecence gro嚇h       spurt, TRU吻助・,18−1, [4]Teidber, H. 〔1960):On the Inixture of distributions, AnnaZs of Math・       ●カαヵ., 31, 55−73◆ 1班…PARTM[Nr OF APPLIED MTHEヨM∧TICS SCIENCE UNIVERSITY OF TOKYO

参照

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