<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2022.880086</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Applied Mathematics and Statistics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Generalized Kibria-Lukman Estimator: Method, Simulation, and Application</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Dawoud</surname> <given-names>Issam</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1642392/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Abonazel</surname> <given-names>Mohamed R.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1458965/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Awwad</surname> <given-names>Fuad A.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1622297/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Department of Mathematics, Al-Aqsa University</institution>, <addr-line>Gaza</addr-line>, <country>Palestine</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Department of Applied Statistics and Econometrics, Faculty of Graduate Studies for Statistical Research, Cairo University</institution>, <addr-line>Giza</addr-line>, <country>Egypt</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>Department of Quantitative Analysis, College of Business Administration, King Saud University</institution>, <addr-line>Riyadh</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Min Wang, University of Texas at San Antonio, United States</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Muhammad Suhail, University of Agriculture, Peshawar, Pakistan; Zakariya Yahya Algamal, University of Mosul, Iraq</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Mohamed R. Abonazel <email>mabonazel&#x00040;cu.edu.eg</email></corresp>
<fn fn-type="other" id="fn001"><p>This article was submitted to Statistics and Probability, a section of the journal Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</p></fn></author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>20</day>
<month>04</month>
<year>2022</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2022</year>
</pub-date>
<volume>8</volume>
<elocation-id>880086</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>21</day>
<month>02</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>14</day>
<month>03</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2022 Dawoud, Abonazel and Awwad.</copyright-statement>
<copyright-year>2022</copyright-year>
<copyright-holder>Dawoud, Abonazel and Awwad</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract>
<p>In the linear regression model, the multicollinearity effects on the ordinary least squares (OLS) estimator performance make it inefficient. To solve this, several estimators are given. The Kibria-Lukman (KL) estimator is a recent estimator that has been proposed to solve the multicollinearity problem. In this paper, a generalized version of the KL estimator is proposed, along with the optimal biasing parameter of our proposed estimator derived by minimizing the scalar mean squared error. Theoretically, the performance of the proposed estimator is compared with the OLS, the generalized ridge, the generalized Liu, and the KL estimators by the matrix mean squared error. Furthermore, a simulation study and the numerical example were performed for comparing the performance of the proposed estimator with the OLS and the KL estimators. The results indicate that the proposed estimator is better than other estimators, especially in cases where the standard deviation of the errors was large and when the correlation between the explanatory variables is very high.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>generalized liu estimator</kwd>
<kwd>multicollinearity</kwd>
<kwd>generalized ridge estimator</kwd>
<kwd>biasing parameter</kwd>
<kwd>ridge-type estimator</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="0"/>
<table-count count="4"/>
<equation-count count="35"/>
<ref-count count="32"/>
<page-count count="6"/>
<word-count count="3423"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>The statistical consequences of multicollinearity are well-known in statistics for a linear regression model. Multicollinearity is known as the approximately linear dependency among the columns of the matrix <italic>X</italic> in the following linear model</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>y</italic> is an <italic>n</italic> &#x000D7; 1 vector of the given dependent variable, <italic>X</italic> is a known <italic>n</italic> &#x000D7; <italic>p</italic> matrix of the given explanatory variables, &#x003B2; is an <italic>p</italic> &#x000D7; 1 vector of given unknown regression parameters, and &#x003B5; is described as an <italic>n</italic> &#x000D7; 1 vector of the disturbances. Then, the ordinary least squares (OLS) estimator of &#x003B2; for the model (1) is given as:</p>
<disp-formula id="E2"><mml:math id="M2"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The multicollinearity problem effects on the behavior of the OLS estimator make it inefficient. Sometimes, it produces wrong signs [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]. Many studies were conducted to handle this. For example, Hoerl and Kennard [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] proposed the ordinary ridge and the generalized ridge (GR) estimators, while Liu [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] introduced the popular Liu and the generalized Liu (GL), and very recently, Kibria and Lukman [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] proposed a ridge-type estimator called the Kibria&#x02013;Lukman (KL) estimator which is defined by</p>
<disp-formula id="E3"><mml:math id="M3"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This estimator has been extended for use in different generalized linear models, such as Lukman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>], Akram et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>], and Abonazel et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>].</p>
<p>According to recent papers [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], we can say that the efficiency of any bias estimator will increase if the estimator is modified or generalized using bias parameters that vary from observation to observation in the sample (<italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> and/or <italic>d</italic><sub><italic>i</italic></sub>) rather than in fixed bias parameters (k and/or d). Hence, the main purpose of this paper is to develop a general form of the KL estimator to combat the multicollinearity in the linear regression model.</p>
<p>The rest of the discussion in this paper is structured as follows: Section Statistical Methodology presents the statistical methodology. In Section Superiority of the Proposed GKL Estimator, we theoretically compare the proposed general form of the KL estimator with each of the mentioned estimators. In Section The Biasing Parameter Estimator of the GKL Estimator, we give the estimation of the biasing parameter of the proposed estimator. Different scenarios of the Monte Carlo simulation are done in Section A Monte Carlo Simulation Study. A real data is used in Section Empirical Application. Finally, Section Conclusion presents some conclusions.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>Statistical Methodology</title>
<sec>
<title>Canonical Form</title>
<p>The canonical form of the model in equation (1) is used as follows:</p>
<disp-formula id="E4"><label>(2)</label><mml:math id="M4"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>Z</italic> &#x0003D; <italic>XR</italic>, &#x003B1; &#x0003D; <italic>R</italic>&#x02032;&#x003B2;, and <italic>R</italic> is an orthogonal matrix such that <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Then, the OLS of &#x003B1; is as:</p>
<disp-formula id="E5"><label>(3)</label><mml:math id="M6"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the matrix mean squared error (MMSE) is given as,</p>
<disp-formula id="E6"><label>(4)</label><mml:math id="M7"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>Ridge Regression Estimators</title>
<p>The OR and the GR of &#x003B1;are, respectively, defined as follows [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]:</p>
<disp-formula id="E7"><label>(5)</label><mml:math id="M8"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E8"><label>(6)</label><mml:math id="M9"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <italic>k</italic> &#x0003E; 0 and <inline-formula><mml:math id="M11"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, with <italic>K</italic> &#x0003D; <italic>diag</italic>(<italic>k</italic><sub>1</sub>, <italic>k</italic><sub>2</sub>, ..., <italic>k</italic><sub><italic>p</italic></sub>), <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0, and <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, ..., <italic>p</italic>.</p>
<p>The MMSE of the OR and the GR are given respectively as:</p>
<disp-formula id="E9"><label>(7)</label><mml:math id="M12"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E10"><label>(8)</label><mml:math id="M13"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>Liu Regression Estimators</title>
<p>The Liu and the GL of &#x003B1;are respectively defined as follows [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]:</p>
<disp-formula id="E11"><label>(9)</label><mml:math id="M14"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E12"><label>(10)</label><mml:math id="M15"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E13"><mml:math id="M16"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>with&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The MMSE of the Liu and the GL are, respectively, given as:</p>
<disp-formula id="E14"><label>(11)</label><mml:math id="M17"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E15"><label>(12)</label><mml:math id="M18"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>Kibria&#x02013;Lukman Estimator</title>
<p>The KL estimator of &#x003B1; is given as Kibria and Lukman [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]:</p>
<disp-formula id="E16"><label>(13)</label><mml:math id="M19"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>M</italic><sub>1</sub> &#x0003D; [<italic>G</italic>&#x02212;<italic>kI</italic><sub><italic>p</italic></sub>] and the MMSE of this estimator is given as:</p>
<disp-formula id="E17"><label>(14)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>The Proposed GKL Estimator</title>
<p>Now, by replacing <italic>W</italic><sub>1</sub> with <italic>W</italic><sub>2</sub> and <italic>M</italic><sub>1</sub> with <italic>M</italic><sub>2</sub> &#x0003D; [<italic>G</italic>&#x02212;<italic>K</italic>] in the KL estimator, we obtain the general form of the GKL estimator as follows:</p>
<disp-formula id="E19"><label>(15)</label><mml:math id="M22"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then, the MMSE of the proposed GKL estimator is computed by,</p>
<disp-formula id="E20"><label>(16)</label><mml:math id="M23"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>Superiority of the Proposed GKL Estimator</title>
<p>In this section, we make a comparison of the proposed GKL estimator with each of OLS, GR, GL, and KL estimators. First, we offer some useful lemmas for our comparisons of estimators.</p>
<p><bold>Lemma 1:</bold> Wang et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>]: Suppose <italic>M</italic> and <italic>N</italic> are <italic>n</italic> &#x000D7; <italic>n</italic> positive definite matrices, then <italic>M</italic> &#x0003E; <italic>N</italic> if and only if (iff) &#x003BB; &#x02212; 1<sub>max</sub>, where &#x003BB; &#x02212; 1<sub>max</sub> is the maximum eigenvalue of <italic>NM</italic><sup>&#x02212;1</sup> matrix.</p>
<p><bold>Lemma 2:</bold> Farebrother [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]: Let <italic>S</italic> be an <italic>n</italic> &#x000D7; <italic>n</italic> positive definite matrix. That is, <italic>S</italic> &#x0003E; 0 and &#x003B1; be some vector. Then, <italic>S</italic> &#x02212; &#x003B1;&#x003B1;&#x02032; &#x0003E; 0 iff &#x003B1;&#x02032;<italic>S</italic><sup>&#x02212;1</sup>&#x003B1; &#x0003C; 1.</p>
<p><bold>Lemma 3:</bold> Trenkler and Toutenburg [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]: Let &#x003B1;<sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>U</italic><sub><italic>i</italic></sub><italic>w</italic>, <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2 be any two linear estimators of &#x003B1;. Suppose that <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M26"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula> be the covariance matrix of <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M28"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Then,</p>
<disp-formula id="E22"><label>(17)</label><mml:math id="M29"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>iff <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math id="M32"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></p>
<p><bold>Theorem 1:</bold> <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is superior to <inline-formula><mml:math id="M34"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> iff</p>
<disp-formula id="E24"><label>(18)</label><mml:math id="M35"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic><bold>Proof</bold></italic>: The covariance matrices difference is written as</p>
<disp-formula id="E26"><label>(19)</label><mml:math id="M37"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> becomes positive definite iff <inline-formula><mml:math id="M40"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>) &#x02212; (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>) &#x0003E; 0. It is clear that for <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0, <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, ..., <italic>p</italic>, (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>) &#x02212; (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>) &#x0003D; 2<italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0. Therefore, this is done using Lemma 3.</p>
<p><bold>Theorem 2:</bold> When &#x003BB; &#x02212; 1<sub>max</sub>, <inline-formula><mml:math id="M41"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is superior to <inline-formula><mml:math id="M42"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> iff</p>
<disp-formula id="E28"><label>(20)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E30"><label>(21)</label><mml:math id="M45"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><italic><bold>Proof</bold></italic>:</p>
<disp-formula id="E31"><mml:math id="M49"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>K</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>For <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0, it is obvious that <italic>M</italic> &#x0003E; 0 and <italic>N</italic> &#x0003E; 0. Then, <italic>M</italic> &#x02212; <italic>N</italic> &#x0003E; 0 iff &#x003BB; &#x02212; 1<sub>max</sub>, where &#x003BB; &#x02212; 1<sub>max</sub> is the maximum eigenvalue of <italic>NM</italic><sup>&#x02212;1</sup>. So, this is done by Lemma 1.</p>
<p><bold>Theorem 3:</bold> <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is superior to <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> iff</p>
<disp-formula id="E32"><label>(22)</label><mml:math id="M52"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><italic><bold>Proof</bold></italic>: The covariance matrices difference is written as</p>
<disp-formula id="E34"><label>(23)</label><mml:math id="M55"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> becomes positive definite iff <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>d</italic><sub><italic>i</italic></sub>) &#x02212; (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; 1) &#x0003E; 0. So, if <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0 and 0 &#x0003C; <italic>d</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003C; 1, (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>d</italic><sub><italic>i</italic></sub>) &#x02212; (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; 1) &#x0003D; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>(2<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>d</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; 1) &#x0002B; <italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>d</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; 1) &#x0003E; 0. So, this is done by Lemma 3.</p>
<p><bold>Theorem 4:</bold> <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is superior to <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> iff</p>
<disp-formula id="E36"><label>(24)</label><mml:math id="M61"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><italic><bold>Proof</bold></italic>: The covariance matrices difference is written as</p>
<disp-formula id="E38"><label>(25)</label><mml:math id="M64"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> becomes positive definite iff <inline-formula><mml:math id="M67"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic>) &#x02212; (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic>) &#x0003E; 0. So, if <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; 0 and <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003E; <italic>k</italic>, (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic>) &#x02212; (<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub>)(<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0002B; <italic>k</italic>) &#x0003D; 2<italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>k</italic>) &#x0003E; 0. So, this is done by Lemma 3.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>The Biasing Parameter Estimator of the GKL Estimator</title>
<p>The performance of any estimator depends on its biasing parameter. Therefore, the determination of the biasing parameter of an estimator is an important issue. Different studies analyzed this issue (e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>]).</p>
<p>Kibria and Lukman [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] proposed the biasing parameter estimator of the KL estimator as follows:</p>
<disp-formula id="E40"><label>(26)</label><mml:math id="M68"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, we find the estimation of the optimal values of <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> for the proposed GKL estimator. The optimal values of <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> are obtained by minimizing</p>
<disp-formula id="E41"><label>(27)</label><mml:math id="M69"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right"><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>and</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="right"><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Differentiating <italic>m</italic>(<italic>k</italic><sub>1</sub>, <italic>k</italic><sub>2</sub>, ..., <italic>k</italic><sub><italic>p</italic></sub>) with respect to <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> and setting [<inline-formula><mml:math id="M71"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the optimal values of <italic>k</italic><sub><italic>i</italic></sub> after replacing &#x003C3;<sup>2</sup> and <inline-formula><mml:math id="M72"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> by their unbiased estimators become as follows:</p>
<disp-formula id="E43"><label>(28)</label><mml:math id="M73"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>p</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec id="s5">
<title>A Monte Carlo Simulation Study</title>
<p>The explanatory variables are generated as follows [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]:</p>
<disp-formula id="E44"><label>(29)</label><mml:math id="M74"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>p</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>a</italic><sub><italic>ji</italic></sub> are the independent pseudo-random numbers that have the standard normal distribution and &#x003C1; is known that the correlation between two given explanatory variables. The dependent variable <italic>y</italic> are given by:</p>
<disp-formula id="E45"><label>(30)</label><mml:math id="M75"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003B5;<sub><italic>j</italic></sub> are the <italic>i</italic>.<italic>i</italic>.<italic>dN</italic>(0, &#x003C3;<sup>2</sup>). The values of &#x003B2; are given such that &#x003B2;&#x02032;&#x003B2; &#x0003D; 1 as discussed in Dawoud and Abonazel [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>], Algamal and Abonazel [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>], Abonazel et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>], and Awwad et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>]. Also, all factors that used in the simulation are given in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>The factors&#x00027; values of the simulation study.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Factor</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Symbol</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Levels</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Sample size</td>
<td valign="top" align="center"><italic>n</italic></td>
<td valign="top" align="center">50, 100, 150</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Standard deviation</td>
<td valign="top" align="center">&#x003C3;</td>
<td valign="top" align="center">1, 5, 10</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Degree of correlation</td>
<td valign="top" align="center">&#x003C1;</td>
<td valign="top" align="center">0.8, 0.9, 0.99</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Explanatory variables number</td>
<td valign="top" align="center"><italic>p</italic></td>
<td valign="top" align="center">3, 7</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Replicates number</td>
<td valign="top" align="center">MCN</td>
<td valign="top" align="center">5,000</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>In order to see the performance of the OLS, KL, and the proposed GKL estimators with their biasing parameters estimators presented in Section Statistical Methodology, the estimated mean squared error (EMSE) are calculated for each replicate with different values of &#x003C3;, &#x003C1;, <italic>n</italic>, and <italic>p</italic> using the following formula:</p>
<disp-formula id="E46"><label>(31)</label><mml:math id="M80"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M81"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the estimated vector of &#x003B1; at the <italic>l</italic>th experiment of the simulation.</p>
<p>The EMSE values of the OLS, KL, and GKL estimators are presented in <xref ref-type="table" rid="T2">Tables 2</xref>, <xref ref-type="table" rid="T3">3</xref>. We can conclude the following based on the simulation results:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>When the standard deviation (&#x003C3;), the degree of multicollinearity (&#x003C1;), and the explanatory variables number (p) get an increase, the EMSE values of estimators get an increase.</p></list-item>
<list-item><p>The EMSE values of estimators get a decrease in case of the sample size gets an increase.</p></list-item>
<list-item><p>The GKL is better than the OLS estimator in all different values of factors except when &#x003C3; &#x0003D; 1 and &#x003C1; &#x0003D; 0.80, 0.90 with the considered values of <italic>p</italic> and <italic>n</italic>.</p></list-item>
<list-item><p>The GKL is better than the KL estimator in all different values of factors except the following cases: (i) for <italic>n</italic> &#x0003D; 50 when &#x003C3; &#x0003D; 1 and &#x003C1; &#x0003D; 0.80, 0.90 with <italic>p</italic> &#x0003D; 3 or 7, (ii) for <italic>n</italic> &#x0003D; 100, 150 when &#x003C3; &#x0003D; 1 in all presented values of &#x003C1; with <italic>p</italic> &#x0003D; 3 or when &#x003C3; &#x0003D; 5 and &#x003C1; &#x0003D; 0.80 with <italic>p</italic> &#x0003D; 3, and (iii) for <italic>n</italic> &#x0003D; 100, 150 when &#x003C3; &#x0003D; 1 and &#x003C1; &#x0003D; 0.80, 0.90 with <italic>p</italic> &#x0003D; 7.</p></list-item>
<list-item><p>Finally, we see that the proposed GKL estimator is obviously efficient in case of the standard deviation getting large and when the correlation among the explanatory variables are very high.</p></list-item>
</list>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>Estimated mean squared error (EMSE) values of the estimators when <italic>p</italic> &#x0003D; 3.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>n</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C3;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C1;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>OLS</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>KL</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>GKL</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">50</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.1249</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.1094</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.1548</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.2260</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.1829</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.2738</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">2.0641</td>
<td valign="top" align="center">1.1439</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.1208</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">5</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">3.1235</td>
<td valign="top" align="center">1.7550</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.6052</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">5.6491</td>
<td valign="top" align="center">2.8600</td>
<td valign="top" align="center"><bold>2.4774</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">51.6036</td>
<td valign="top" align="center">22.2378</td>
<td valign="top" align="center"><bold>17.6275</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">10</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">12.4940</td>
<td valign="top" align="center">6.2898</td>
<td valign="top" align="center"><bold>5.3865</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">22.5965</td>
<td valign="top" align="center">10.5775</td>
<td valign="top" align="center"><bold>8.7621</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">206.4144</td>
<td valign="top" align="center">87.8850</td>
<td valign="top" align="center"><bold>69.2762</bold></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">100</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.0605</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.0557</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.0701</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.1107</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.0964</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.1373</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">1.0308</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.6454</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.7558</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">5</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">1.5118</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.9306</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.9509</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">2.7663</td>
<td valign="top" align="center">1.5097</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.4056</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">25.7697</td>
<td valign="top" align="center">11.3736</td>
<td valign="top" align="center"><bold>8.9376</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">10</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">6.0471</td>
<td valign="top" align="center">3.1436</td>
<td valign="top" align="center"><bold>2.7244</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">11.0651</td>
<td valign="top" align="center">5.2952</td>
<td valign="top" align="center"><bold>4.3648</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">103.0788</td>
<td valign="top" align="center">44.4958</td>
<td valign="top" align="center"><bold>34.4270</bold></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">150</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.0420</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.0393</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.0469</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.0768</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.0687</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.0928</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">0.7125</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.4700</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.6113</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">5</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">1.0497</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.6763</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.7487</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">1.9189</td>
<td valign="top" align="center">1.0893</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.0826</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">17.8124</td>
<td valign="top" align="center">7.7631</td>
<td valign="top" align="center"><bold>6.1352</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">10</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">4.1988</td>
<td valign="top" align="center">2.2214</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.9830</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">7.6756</td>
<td valign="top" align="center">3.6905</td>
<td valign="top" align="center"><bold>3.1029</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">71.2496</td>
<td valign="top" align="center">29.9827</td>
<td valign="top" align="center"><bold>23.1604</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>For each case, the smallest EMSE value is bolded</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>EMSE values of the estimators when <italic>p</italic> &#x0003D; 7.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>n</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C3;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003C1;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>OLS</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>KL</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>GKL</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">50</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.4143</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.3129</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.4302</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.6792</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.5399</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.6831</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">7.3867</td>
<td valign="top" align="center">3.9941</td>
<td valign="top" align="center"><bold>3.0983</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">5</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">10.3568</td>
<td valign="top" align="center">5.5139</td>
<td valign="top" align="center"><bold>4.1882</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">19.4796</td>
<td valign="top" align="center">10.0849</td>
<td valign="top" align="center"><bold>7.4658</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">184.6673</td>
<td valign="top" align="center">92.8175</td>
<td valign="top" align="center"><bold>66.6994</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">10</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">41.4272</td>
<td valign="top" align="center">21.1839</td>
<td valign="top" align="center"><bold>15.5082</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">77.9186</td>
<td valign="top" align="center">39.4124</td>
<td valign="top" align="center"><bold>28.5547</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">738.6690</td>
<td valign="top" align="center">370.3048</td>
<td valign="top" align="center"><bold>265.3667</bold></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">100</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.1766</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.1529</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.2137</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.3322</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.2702</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.3652</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">3.1561</td>
<td valign="top" align="center">1.9888</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.7020</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">5</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">4.4159</td>
<td valign="top" align="center">2.7275</td>
<td valign="top" align="center"><bold>2.2455</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">8.3060</td>
<td valign="top" align="center">4.8911</td>
<td valign="top" align="center"><bold>3.8358</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">78.9019</td>
<td valign="top" align="center">43.6091</td>
<td valign="top" align="center"><bold>32.3890</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">10</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">17.6638</td>
<td valign="top" align="center">10.1544</td>
<td valign="top" align="center"><bold>7.7808</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">33.2240</td>
<td valign="top" align="center">18.6747</td>
<td valign="top" align="center"><bold>14.0582</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">315.6077</td>
<td valign="top" align="center">173.4003</td>
<td valign="top" align="center"><bold>128.2151</bold></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">150</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.1105</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.0992</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.1341</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.2081</td>
<td valign="top" align="center"><bold>0.1773</bold></td>
<td valign="top" align="center">0.2504</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">1.9769</td>
<td valign="top" align="center">1.3108</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.2036</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">5</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">2.7632</td>
<td valign="top" align="center">1.7804</td>
<td valign="top" align="center"><bold>1.5371</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">5.2014</td>
<td valign="top" align="center">3.1588</td>
<td valign="top" align="center"><bold>2.5389</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">49.4224</td>
<td valign="top" align="center">27.3769</td>
<td valign="top" align="center"><bold>20.2601</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center">10</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">11.0529</td>
<td valign="top" align="center">6.4542</td>
<td valign="top" align="center"><bold>4.9732</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">20.8054</td>
<td valign="top" align="center">11.8006</td>
<td valign="top" align="center"><bold>8.8790</bold></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.99</td>
<td valign="top" align="center">197.6896</td>
<td valign="top" align="center">108.306</td>
<td valign="top" align="center"><bold>79.6545</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>For each case, the smallest EMSE value is bolded</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s6">
<title>Empirical Application</title>
<p>For clarifying the performance of the proposed GKL estimator, the dataset of the Portland cement that was originally due to Woods et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>], which was considered in Kibria and Lukman [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], where the dependent variable is the heat evolved after 180 days of curing and measured in calories per gram of cement. In this study, the first explanatory variable is tricalcium aluminate, the second explanatory variable is tricalcium silicate, the third explanatory variable is tetracalcium aluminoferrite, and the fourth explanatory variable is &#x003B2;-dicalcium silicate. The eigenvalues of <italic>X</italic>&#x02032;<italic>X</italic> matrix are 44,676.21, 5,965.42, 809.95, and 105.42. Then, the condition number is 20.58. Therefore, multicollinearity exists among the predictors. The estimated error variance is <inline-formula><mml:math id="M82"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>84</mml:mn></mml:math></inline-formula>, which shows high noise in the data. The estimated values of the optimal parameters in the GKL estimator are calculated as derived in Section Statistical Methodology. Also, the equation proposed by Kibria and Lukman [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] for estimating the biasing parameter of the KL estimator is used. Consequently, the mean square error (MSE) of the OLS, KL, and GKL estimators are presented in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>. From <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>, we can note that the KL estimator is better than the OLS estimator, and the GKL estimator is better than the OLS and KL estimators.</p>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>Estimated coefficients and mean squared error (MSE) values of the estimators.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Estimator</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M76"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M77"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M78"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M79"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mn>4</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">OLS</td>
<td valign="top" align="center">2.1930</td>
<td valign="top" align="center">1.1533</td>
<td valign="top" align="center">0.7585</td>
<td valign="top" align="center">0.4863</td>
<td valign="top" align="center">0.0638</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">KL</td>
<td valign="top" align="center">2.1764</td>
<td valign="top" align="center">1.1572</td>
<td valign="top" align="center">0.7465</td>
<td valign="top" align="center">0.4888</td>
<td valign="top" align="center">0.0629</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">GKL</td>
<td valign="top" align="center">2.1653</td>
<td valign="top" align="center">1.1613</td>
<td valign="top" align="center">0.7312</td>
<td valign="top" align="center">0.4904</td>
<td valign="top" align="center">0.0620</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s7">
<title>Conclusion</title>
<p>In this paper, we proposed the GKL estimator. The performance of the proposed GKL estimator is theoretically compared with the OLS, GR, GL, and KL estimators in terms of known matrix mean squared error. Moreover, the optimal shrinkage parameter of the proposed GKL estimator is presented. A simulation study and the numerical example were performed for comparing the performance of the proposed GKL estimator with the OLS and KL estimators based on the estimated mean squared error criterion. The results indicate that the proposed estimator is better than other estimators, in particular, in the case the standard deviation of the errors was large and when the correlation between the explanatory variables is very high.</p>
</sec>
<sec sec-type="data-availability" id="s8">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author/s.</p>
</sec>
<sec id="s9">
<title>Author Contributions</title>
<p>ID, MA, and FA contributed to conception and structural design of the manuscript. All authors contributed to manuscript revision, read, and approved the submitted version.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x00027;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>The authors would like to thank the Deanship of Scientific Research at King Saud University, represented by the Research Center, at CBA for supporting this research financially.</p>
</ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kibria</surname> <given-names>BMG</given-names></name> <name><surname>Lukman</surname> <given-names>AF</given-names></name></person-group>. <article-title>A new ridge-type estimator for the linear regression model: simulations and applications</article-title>. <source>Hindawi Sci.</source> (<year>2020</year>) <volume>2020</volume>:<fpage>9758378</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2020/9758378</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32399315</pub-id></citation></ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hoerl</surname> <given-names>AE</given-names></name> <name><surname>Kennard</surname> <given-names>RW</given-names></name></person-group>. <article-title>Ridge regression: biased estimation for nonorthogonal problems</article-title>. <source>Technometrics</source>. (<year>1970</year>) <volume>12</volume>:<fpage>55</fpage>&#x02013;<lpage>67</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>K</given-names></name></person-group>. <article-title>A new class of biased estimate in linear regression</article-title>. <source>Commun Stat Theory Methods.</source> (<year>1993</year>) <volume>22</volume>:<fpage>393</fpage>&#x02013;<lpage>402</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lukman</surname> <given-names>AF</given-names></name> <name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name> <name><surname>Kibria</surname> <given-names>BG</given-names></name> <name><surname>Ayinde</surname> <given-names>K</given-names></name></person-group>. <article-title>The KL estimator for the inverse Gaussian regression model</article-title>. <source>Concurr Comput Prac Exp.</source> (<year>2021</year>) <volume>33</volume>:<fpage>e6222</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cpe.6222</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lukman</surname> <given-names>AF</given-names></name> <name><surname>Dawoud</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Kibria</surname> <given-names>BM</given-names></name> <name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name> <name><surname>Aladeitan</surname> <given-names>B</given-names></name></person-group>. <article-title>A new ridge-type estimator for the gamma regression model</article-title>. <source>Scientifica</source>. (<year>2021</year>) <volume>2021</volume>:<fpage>5545356</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2021/5545356</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">34249382</pub-id></citation></ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Akram</surname> <given-names>MN</given-names></name> <name><surname>Kibria</surname> <given-names>BG</given-names></name> <name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Afzal</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>On the performance of some biased estimators in the gamma regression model: simulation and applications</article-title>. <source>J Stat Comput Simul</source>. (<year>2022</year>) <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>23</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00949655.2022.2032059</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Dawoud</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Awwad</surname> <given-names>FA</given-names></name> <name><surname>Lukman</surname> <given-names>AF</given-names></name></person-group>. <article-title>Dawoud&#x02013;Kibria estimator for beta regression model: simulation and application</article-title>. <source>Front Appl Math Stat.</source> (<year>2022</year>) <volume>8</volume>:<fpage>775068</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2022.775068</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rashad</surname> <given-names>NK</given-names></name> <name><surname>Hammood</surname> <given-names>NM</given-names></name> <name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name></person-group>. <article-title>Generalized ridge estimator in negative binomial regression model</article-title>. <source>J Phys.</source> (<year>2021</year>) <volume>1897</volume>:<fpage>012019</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-6596/1897/1</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Farghali</surname> <given-names>RA</given-names></name> <name><surname>Qasim</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Kibria</surname> <given-names>BM</given-names></name> <name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name></person-group>. <article-title>Generalized two-parameter estimators in the multinomial logit regression model: methods, simulation and application</article-title>. <source>Commun Stat Simul Comput.</source> (<year>2021</year>) <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>16</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610918.2021.1934023</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Abdulazeez</surname> <given-names>QA</given-names></name> <name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name></person-group>. <article-title>Generalized ridge estimator shrinkage estimation based on particle swarm optimization algorithm</article-title>. <source>Electro J Appl Stat Anal.</source> (<year>2021</year>) <volume>14</volume>:<fpage>254</fpage>&#x02013;<lpage>65</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1285/I20705948V14N1P254</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>SG</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>MX</given-names></name> <name><surname>Jia</surname> <given-names>ZZ</given-names></name></person-group>. <source>Matrix Inequalities</source>. <publisher-loc>Beijing</publisher-loc>: <publisher-name>Chinese Science Press</publisher-name> (<year>2006</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Farebrother</surname> <given-names>RW</given-names></name></person-group>. <article-title>Further results on the mean square error of ridge regression</article-title>. <source>J R Stat Soc Ser B.</source> (<year>1976</year>) <volume>38</volume>:<fpage>248</fpage>&#x02013;<lpage>50</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Trenkler</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Toutenburg</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Mean squared error matrix comparisons between biased estimators-an overview of recent results</article-title>. <source>Stat Pap.</source> (<year>1990</year>) <volume>31</volume>:<fpage>165</fpage>&#x02013;<lpage>79</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hoerl</surname> <given-names>AE</given-names></name> <name><surname>Kannard</surname> <given-names>RW</given-names></name> <name><surname>Baldwin</surname> <given-names>KF</given-names></name></person-group>. <article-title>Ridge regression: some simulations</article-title>. <source>Commun. Stat.</source> (<year>1975</year>) <volume>4</volume>:<fpage>105</fpage>&#x02013;<lpage>23</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Khalaf</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Shukur</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Choosing ridge parameter for regression problems</article-title>. <source>Commun Stat Theory Methods.</source> (<year>2005</year>) <volume>34</volume>:<fpage>1177</fpage>&#x02013;<lpage>82</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1081/STA-200056836</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Khalaf</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>M&#x000E5;nsson</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Shukur</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Modified ridge regression estimators</article-title>. <source>Commun Stat Theory Methods.</source> (<year>2013</year>) <volume>42</volume>:<fpage>1476</fpage>&#x02013;<lpage>87</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610926.2011.593285</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>M&#x000E5;nsson</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Kibria</surname> <given-names>BMG</given-names></name> <name><surname>Shukur</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Performance of some weighted Liu estimators for logit regression model: an application to Swedish accident data</article-title>. <source>Commun Stat Theory Methods.</source> (<year>2015</year>) <volume>44</volume>:<fpage>363</fpage>&#x02013;<lpage>75</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610926.2012.745562</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kibria</surname> <given-names>BMG</given-names></name> <name><surname>Banik</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Some ridge regression estimators and their performances</article-title>. <source>J Mod Appl Stat Methods.</source> (<year>2016</year>) <volume>15</volume>:<fpage>206</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.22237/jmasm/1462075860</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name></person-group>. <article-title>A new method for choosing the biasing parameter in ridge estimator for generalized linear model</article-title>. <source>Chemometr Intell Lab Syst.</source> (<year>2018</year>) <volume>183</volume>:<fpage>96</fpage>&#x02013;<lpage>101</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chemolab.2018.10.014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Farghali</surname> <given-names>RA</given-names></name></person-group>. <article-title>Liu-type multinomial logistic estimator</article-title>. <source>Sankhya B.</source> (<year>2019</year>) <volume>81</volume>:<fpage>203</fpage>&#x02013;<lpage>25</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s13571-018-0171-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Qasim</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Amin</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Omer</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Performance of some new Liu parameters for the linear regression model</article-title>. <source>Commun Stat Theory Methods.</source> (<year>2020</year>) <volume>49</volume>:<fpage>4178</fpage>&#x02013;<lpage>96</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610926.2019.1595654</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Suhail</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Chand</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Kibria</surname> <given-names>BG</given-names></name></person-group>. <article-title>Quantile based estimation of biasing parameters in ridge regression model</article-title>. <source>Commun Stat Simul Comput.</source> (<year>2020</year>) <volume>49</volume>:<fpage>2732</fpage>&#x02013;<lpage>44</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610918.2018.1530782</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Babar</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Ayed</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Chand</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Suhail</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Khan</surname> <given-names>YA</given-names></name> <name><surname>Marzouki</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Modified Liu estimators in the linear regression model: an application to tobacco data</article-title>. <source>PLoS ONE.</source> (<year>2021</year>) <volume>16</volume>:<fpage>e0259991</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1371/journal.pone.0259991</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">34807916</pub-id></citation></ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Taha</surname> <given-names>IM</given-names></name></person-group>. <article-title>Beta ridge regression estimators: simulation and application</article-title>. <source>Commun Stat Simul Comput.</source> (<year>2021</year>) <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>13</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610918.2021.1960373</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>McDonald</surname> <given-names>GC</given-names></name> <name><surname>Galarneau</surname> <given-names>DI</given-names></name></person-group>. <article-title>A Monte Carlo evaluation of some ridge-type estimators</article-title>. <source>J Am Stat Assoc.</source> (<year>1975</year>) <volume>70</volume>:<fpage>407</fpage>&#x02013;<lpage>16</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2307/2285832</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gibbons</surname> <given-names>DG</given-names></name></person-group>. <article-title>A simulation study of some ridge estimators</article-title>. <source>J Am Stat Assoc.</source> (<year>1981</year>) <volume>76</volume>:<fpage>131</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kibria</surname> <given-names>BMG</given-names></name></person-group>. <article-title>Performance of some new ridge regression estimators</article-title>. <source>Commun Stat Simul Comput.</source> (<year>2003</year>) <volume>32</volume>:<fpage>419</fpage>&#x02013;<lpage>35</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1081/SAC-120017499</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dawoud</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name></person-group>. <article-title>Robust Dawoud&#x02013;Kibria estimator for handling multicollinearity and outliers in the linear regression model</article-title>. <source>J Stat Comput Simul.</source> (<year>2021</year>) <volume>91</volume>:<fpage>3678</fpage>&#x02013;<lpage>92</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00949655.2021.1945063</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name> <name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name></person-group>. <article-title>Developing a Liu-type estimator in beta regression model</article-title>. <source>Concurr Comput Pract Exp.</source> (<year>2022</year>) <volume>34</volume>:<fpage>e6685</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cpe.6685</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Algamal</surname> <given-names>ZY</given-names></name> <name><surname>Awwad</surname> <given-names>FA</given-names></name> <name><surname>Taha</surname> <given-names>IM</given-names></name></person-group>. <article-title>A new two-parameter estimator for beta regression model: method, simulation, and application</article-title>. <source>Front Appl Math Stat.</source> (<year>2022</year>) <volume>7</volume>:<fpage>780322</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2021.780322</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Awwad</surname> <given-names>FA</given-names></name> <name><surname>Dawoud</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Abonazel</surname> <given-names>MR</given-names></name></person-group>. <article-title>Development of robust &#x000D6;zkale&#x02013;Ka&#x000E7;iranlar and Yang&#x02013;Chang estimators for regression models in the presence of multicollinearity and outliers</article-title>. <source>Concurr Comput Pract Exp.</source> (<year>2022</year>) <volume>34</volume>:<fpage>e6779</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cpe.6779</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Woods</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Steinour</surname> <given-names>HH</given-names></name> <name><surname>Starke</surname> <given-names>HR</given-names></name></person-group>. <article-title>Effect of composition of Portland cement on heat evolved during hardening</article-title>. <source>Indust Eng Chem.</source> (<year>1932</year>) <volume>24</volume>:<fpage>1207</fpage>&#x02013;<lpage>14</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ie50275a002</pub-id></citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>