两类随机变量和与U-统计量乘积的极限定理

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全文共分成三章。 第一章是关于一类截断部分和乘积的渐近正态性. 在Pakes和Steutel(1997)文章中,提出了渐近最大值的和的概念,定义如下.令{Xn,n≥1}是一列独立同分布的随机变量序列,并且具有连续的分布函数,对于n≥1,部分和为Sn=n∑n=1Xi,令Mn=max1≤j≤nXj,对某个固定常数a>0并且1≤j≤n,称Xj是一个渐近最大值当且仅当Mn-a<Xj≤Mn.因此由定义 知道最大值本身也是一个渐近最大值.定义渐近最大值的数目为Kn(a)=#{j:Xj∈(Mn-a,Mn]}.从而所有渐近最大值的和为Sn(a)=n∑j=1XjI{Mn-a<Xj≤Mn}·在第一章中,考察截断和Tn(a)=Sn-Sn(a)=∑XjI{Xj≤Mn-a}.研究乘积∏nk=1Tk(a)的极限性质,得到了与Rempala和WesoloWski(2002)中关于独立和的乘积相类似的结果.注意到只要有一个Tk(a)为零,则它们的乘积∏nk=1Tk(a)必为零,为了避免这种情形的出现,当Tk(a)=0时,重新定义Tk(a)=1,即只考察非零Tk(a)的乘积,即∏k:Tk(a)≠0,k≤nTk(a).可以证明为零的Tk(a),k=1,2,……,至多有有限个.有如下定理: 定理0.1{Xn,n≥1}为一列独立同分布的正的并且平方可积的随机变量,并且具有连续的分布函数,μ=EX1,σ2=VarX,变异系数γ=σ/μ,a为一个固定的常数,Sn(a),Tn(a)如上定义,并且设随机变量的分布具有中尾分布,则(∏nk=1Tk(a)/n!μn)1/γ√nD→e√2N,其中N为标准正态随机变量. 在第二章中,讨论了U-统计量乘积的几乎处处中心极限定理. 自从W.Hoeffding(1948a)引入U-统计量的概念以来,许多学者研究了这方面的内容并提供了很多有趣的结果和应用,可见M.Denker(1985),A.J.Lee(1990),Serfling(1980)第五章,对于U-统计量的渐近分布也有了不少的研究.在本章中,设X1,X2,…,Xn是一列独立同分布的随机变量序列,具有分布函数F(x),h(x1,x2,…,xk):Rk→R是一个可测对称函数,U-统计量定义为Un=1/()nm1≤il<i2<…<im≤n∑h(Xi1,Xi2,…,Xim)记θ=Eh(X1,X2,…,Xm),并设Var(h(X1,X2,…,Xm))<∞.定义与可测对称函数h相关的函数如下:对于c=0,1,2,…,m,令hc(x1,…,xc)=Eh(x1,……xc,Xc+1,……,Xm)上式中Xc+1,…,Xn是独立同分布的随机变量.以下只考虑非退化的Un统计量,即Varh1(Xl)>0.定理0.2若Eh(X1,……,Xm)2<∞,则对任何满足λ(()A)=0的Borel集A()R有limn→∞1/lognn∑k=11/kIA(√k(Uk-θ/mσ1)=1/√2π∫Ae-1/2μ2dμ,a.s.,其中λ表示Lebesgue测度。定理0.3若Eh(X1,…,Xm)2<∞,P(h(X1,……Xm)>0)=1,记γ=σ1/θ为变异系数,则1/logn∑n≤N1/nI(∏k≤n(Uk/θ)1/γm√n≤x)=F(x)a.s.上式中,F(x)为随机变量e√2N的分布函数. 在第三章中研究ρ*混合随机变量组列的收敛定理. 自1990年Bradley提出ρ*混合的概念以来,由于它在实际生活中的广泛应用,其收敛性质引起了国内外很多极限理论学还较少,第三章中讨论了一类ρ*混合阵列的完全收敛性,推广了行独立的随机变量阵列相应的结果.称随机变量组列{Xni,1≤i,n<∞}为ρ*混合阵列,若对每一n≥1,{Xni}∞i是ρ*混合的,混合系数记为ρ*n(kn),本章中只讨论对任意n∈N,ρ*n(1)<1的这样的一类随机变量阵列,显然独立的随机变量阵列属于这种阵列. 定理0.4设{Xni,1≤i,n<∞}是零均值的ρ*混合的随机变量阵列,{an,n≥1}是常数列,0<an个∞,ψ(t)是正的,连续的偶函数,p≥1,且当|t|↑时,ψ(|t|)/|t|↑,ψ(|t|)/|t|p↓.(1)当1≤p≤2时,若∞∑n=1n∑i=1Eψ(|Xni|)/ψ(an)<∞,1/ann∑i=1Xnic→0.(2)当p>2时,若有∞∑n=1n∑i=1Eψ(|Xni|)/ψ(an)<∞,且还有∞∑n=1[n∑i=1E|Xni|r/arn]s<∞,其中0<r≤2,s>0,则1/ann∑i=1Xnic→0.在定理的条件下,特别地有1/ann∑i=1Xni→0a.s.
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