鄒廣玉
(長(zhǎng)春工程學(xué)院理學(xué)院,長(zhǎng)春130012)
設(shè){Xn,n≥1}是一隨機(jī)變量列,記設(shè)Tn是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量(或隨機(jī)函數(shù)),可以表示成
其中an>0是常數(shù)列,Rn稱(chēng)為余項(xiàng)。很多常用的統(tǒng)計(jì)量(或隨機(jī)函數(shù))可被表示成式(1)的形式,例如U統(tǒng)計(jì)量、線性過(guò)程、線性模型的誤差方差估計(jì)量等。本文將討論這類(lèi)統(tǒng)計(jì)量的乘積的某些極限性質(zhì)。
幾乎處處中心極限定理(ASCLT)是近幾十年來(lái)概率論研究的一個(gè)熱門(mén)方向,由Schatte(1988)在文獻(xiàn)[1]中最早開(kāi)始研究,在獨(dú)立同分布情況下,在比EX1=0,EX=1稍強(qiáng)的條件下證明了
式中:Φ(x)為服從 N(0,1)的隨機(jī)變量的分布函數(shù);I(·)為示性函數(shù),下同。
這一結(jié)果后來(lái)被稱(chēng)為獨(dú)立同分布隨機(jī)變量列的幾乎處處中心極限定理,此后眾多學(xué)者對(duì)幾乎處處中心極限定理進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[2]討論了當(dāng){Xn,n≥1}為獨(dú)立同分布隨機(jī)變量列時(shí)Tn的乘積的幾乎處處中心極限定理,本文在此基礎(chǔ)上得到了{Xn,n≥1}為嚴(yán)平穩(wěn)NA序列時(shí)Tn的乘積的幾乎處處中心極限定理。
定義1 稱(chēng)隨機(jī)變量序列{Xi,i∈I}是負(fù)相伴(簡(jiǎn)稱(chēng)NA)的,如果對(duì)于任何兩個(gè)使得協(xié)方差存在且對(duì)每個(gè)變?cè)墙档暮瘮?shù)G與H,都有
式中I= {1,…,n},A、B為I的兩個(gè)不交子集。
稱(chēng)隨機(jī)變量序列{Xi,i∈N}是NA的,如果對(duì)任何n≥2,X1,…,Xn都是NA的。
NA序列的定義是20世紀(jì)80年代由Alam和Saxena在文獻(xiàn)[3]給出的,它是包含獨(dú)立隨機(jī)變量序列在內(nèi)的更為廣泛的相依隨機(jī)變量類(lèi)型,在可靠性理論、滲透性理論及多元分析中有重要作用,因此研究其極限性質(zhì)具有重要意義。本文的結(jié)論如下。
定理1 設(shè){Xn,n≥1}是正的嚴(yán)平穩(wěn)的NA隨機(jī)變量列,滿足EX1=μ>0和VarX1=σ2<∞,記變異系數(shù)其中an>0是常數(shù)列,并假設(shè)下面條件成立
(1)對(duì) 某 個(gè) ε > 0,| Cov(X1,Xn+1)|=O(n-1(logn)-2-ε),
那么
引理2[4]設(shè){Xn,n≥1}是嚴(yán)平穩(wěn)的NA隨機(jī)變量列,滿足EX1=0和,且下文中的C在不同地方代表不同的常數(shù)。我們?cè)谧C明過(guò)程中需要下面幾個(gè)引理。
引理1[4]在定理的假設(shè)條件下,有|Cov(X1,Xj)|< ∞,則對(duì)任意的0<p<2,有
Sn/n1/p→0,a.s. 當(dāng)n→ ∞ 時(shí)。
引理3 在定理的假設(shè)條件下,有
證明:
由引理1,有
于是,對(duì)幾乎所有的樣本點(diǎn)ω和任意小的ε>0,存在正整數(shù)N1=N1(ω,ε,x),使得當(dāng)k>N1時(shí)有
這樣由式(4)可知式(3)成立,于是證明了引理3。
注意到式(2)等價(jià)于
又由引理1知,對(duì)于充分大的j,有
于是,對(duì)于充分大的j,有
且當(dāng)x→0時(shí),log(1+x)=x+O(x2),故有
于是,對(duì)幾乎所有的樣本點(diǎn)ω和任意小的ε>0,存在正整數(shù)N2=N2(ω,ε,x),使得當(dāng)k>N2時(shí)有
由引理3即知式(5)成立,這樣就證明了定理。
[1]Schatte P.On strong versions of the central limit theorem[J].Math.Nachr.,1988,137:249-256.
[2]邱瑾,陸傳榮.一類(lèi)統(tǒng)計(jì)量的乘積的漸近性質(zhì)和幾乎處處中心極限定理[J].數(shù)學(xué)物理學(xué)報(bào),2013,33(A):3,475-482.
[3]Alam K,Saxena K M L.Positive dependence in multivariate distributions[J].Comm.Statist.Theory Math,1981,A10(12):1183-1196.
[4]LI Yun-xia,WANG Jian-feng.An almost sure limit theorem for products of sums under association[J].Statist.Probab.Lett.,2008,78(4):367-375.