现代非参数统计
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第1章 预备知识
本章收集一些后面常用的随机变量(序列)的不等式和随机变量阵列的中心极限定理.
1.1 随机变量序列的收敛性
1.1.1 收敛的定义
设 {Xn, n≥1} 为随机变量序列, X为一个随机变量. 如果, 都有
则称Xn依概率收敛于X, 记为, 或记为Xn-X = op(1).
如果, 存在M > 0, 使得
则称Xn依概率有界, 记为Xn = Op(1).
如果
则称Xn以概率1收敛于X, 或称Xn几乎处处收敛于X, 记为, 或记为, 或记为.
几乎处处收敛的定义也可以等价描述为, 存在N > 0, 使得当n > N时有
则称Xn几乎处处收敛于X.
如果存在M > 0使得
则称Xn几乎处处有界, 记为
设r > 0, 如果
则称Xn的r阶矩收敛于X, 记为.当r = 2时, 称为均方收敛.
如果, 有
则称Xn完全收敛于X, 记为.
设Fn(x)为Xn的分布函数, F(x)为X的分布函数. 如果对F(x)的任意连续点x, 均有
则称Xn依分布收敛于X, 记为.
若实数数列dn → ∞, 且在某种收敛意义下, 则称dn为Xn在某种收敛意义下收敛于X的收敛速度.
1.1.2 收敛的性质
各种收敛的相互关系为
设a为常数, 则
下面的结论给出了部分关系的证明.
定理 1.1.1 的充要条件是: 对于任意的ε > 0, 有
证明 由a.s.收敛的定义, 知
这等价于
由概率的连续性, 上式等价于
证毕.
由于
所以结合定理 1.1.1, 有
设为一串随机事件序列, 记
Borel-Cantelli引理 设为一串随机事件序列.
(i)若, 则 P{An, i.o.} = 0.
(ii)若{An, n≥1} 为独立随机事件序列, 且, 则P{An, i.o.}=1.
证明 (i) 由于