Файл: Мания, Г. М. Статистическое оценивание распределения вероятностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
где
П |
|
ч |
, |
, |
2 0 |
Л2 |
|
896 |
X4 |
+ |
|
|
|
||||
Сп (У t 0) = 1 + |
— --------- |
|
|
135 |
п2 |
|
|
|
|||||||||
а |
|
|
|
|
|
|
9 |
п |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
(Sj + |
s2) |
|
X |
|
(О < s; < |
1, |
i = l , 2).. |
|||||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
У п |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Из 2) |
можно |
заключить, |
что, |
если |
—- = |
|
со , но л = |
||||||||||
= О( У п ) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
п |
|
|
|
||
|
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
P {D-(Q, |
1 |
- В ) |
> |
х / К 7 Г } |
= |
|
Р { ^ ( е , 1) > х / У Т } |
_^0 _ |
|||||||||
P{D„+ (0,1 |
- |
0) > л / К Т } |
|
|
P {D -(0, 1 ) > Х / | / Т ) |
|
|||||||||||
Наряду с этим при X= О (п1/4) имеем |
также |
|
|
||||||||||||||
P { D ; ( 0 , 1 ) > А / К « } ~ Р ! z? - ( 0 ,1 ) > - - A = + |
|
|
|
} |
|||||||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
У я |
|
|
п 0 (I — 0) J |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р { D - (0, 1 |
- |
|
0) > |
X / |
У 7Г[ ~ |
Р \d *(0, |
1 - о ) > - £ = |
у |
|
] ► |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
Уп |
|
n 0( i - 6)j |
||
Предельные распределения статистик Dn(0X) 02) |
и |
02) |
|||||||||||||||
при произвольных 0Х и 02 методом |
Ф е л л е р а |
[79], |
основанным |
||||||||||||||
на применении аппарата производящих |
функций и преобразова |
||||||||||||||||
нии Лапласа, |
получил |
Г. |
М. |
М а н и я |
[23, |
24]. |
Позже, |
в ра |
|||||||||
боте [84] |
Г о р о |
И ш и и |
были |
найдены |
их |
точные распреде |
|||||||||||
ления *>. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследование |
относительной |
погрешности |
приближенного |
||||||||||||||
равенства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 „(х ) |
* |
F(x) |
|
|
|
|
|
|
|
||
было начато |
|
Р е н ь и . |
Оказалось [94], |
что для |
О < Т 0 < 1 |
|
|||||||||||
lim Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 [ е |
(2/2dt, |
Х > 0 , |
|||
|
|
|
Rn (0, 1) < Я |
|
|
/ |
4. |
|
|
|
|||||||
П-* со |
|
|
|
|
|
|
|
(1.1.4) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О , |
Х < 0 |
|
|
|
||
*) См. также работу В. |
А. Епанечникова в журнале |
«Теория вероят. |
|||||||||||||||
и её примен.», |
|
18,4 |
(1973), |
827 — 830. — Прим. ред. |
|
|
|
|
|
12
и
Нш Р |
{l/n V "< 9' ’) < х) |
Л — оэ |
|
где |
|
|
00 |
Точные распределения для Д +(0, |
1) и |
(В, |
1) получили |
||||
Г о р о |
И ш и и |
[85] |
с |
использованием |
многомерного |
интегриро- |
|
зания и позже |
Н. |
В. |
С м и р н о в [60] |
более простым методом. |
|||
Последняя работа содержит некоторые |
результаты и об асимп |
||||||
тотике |
этих статистик. |
|
|
|
|
||
Для построения критериев однородности |
нескольких неза |
висимых выборок важно уметь сравнивать соответствующие
эмпирические функции распределения. |
Пусть |
Sn(x) |
и Тт(х) |
|||||||||||
соответствуют независимым выборкам |
объемов |
п и т из гене |
||||||||||||
ральной совокупности |
с |
непрерывной |
функцией |
распределения. |
||||||||||
Согласно теореме |
Н. |
В. |
С м и р н о в а |
[55], если |
п — тЬ, |
где |
||||||||
3 — некоторое |
положительное число, то |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
“ |
Г г г |
sup |
|Sn( x ) - T m(x)\<\ } = K(X). ( 1. 1.6) |
|||||||||
|
|
n + |
m |
X^ R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Здесь |
K(ty |
определяется |
из (1.1.1). |
|
|
|
|
|
|
|||||
В этих |
же |
условиях |
асимптотические распределения суп |
|||||||||||
ремумов одностороннего и двустороннего расхождений |
Sn (х) и |
|||||||||||||
Тт(х) на заданном участке роста F(х), совпадающие с рас |
||||||||||||||
пределениями статистик |
Dn (0lt 02), |
D* (91; 02) |
из |
[23, |
24], |
были |
||||||||
получены И. |
|
Д. К в и т о м |
[9]. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Результаты, аналогичные (1.1.6) для случая относительных |
||||||||||||||
расхождений |
|
S „(x) |
и Тт(х), содержатся в |
[104] и |
[75]. |
|
||||||||
Во всех |
|
результатах, |
приведенных |
выше, |
кроме теоремы |
|||||||||
Гливенко, функция F (х) |
предполагалась непрерывной. Как по |
|||||||||||||
казали |
Ш м и д |
[97] и К а р н а л |
[73], |
теоремы Колмогорова |
||||||||||
(1.1.1), |
Смирнова (1.1.2) |
и Реньи (1.1.4), |
(1.1.5) |
распространя |
||||||||||
ются и на случай разрывной функции распределения |
F(x). |
13
Использование методов теории случайных процессов ог-
крыло новые возможности в исследовании свойств эмпирической функции распределения. € их помощью удалось переосмыслить накопленные факты, значительно упростить доказательства мно
гих теорем и получить новые |
результаты. Не вдаваясь в |
под |
робности, мы отметим работы |
Д у б а [77]; Д о н с к е р а |
[76], |
Б. В. Г н е д е н к о и В. С. К о р о л ю к а [6], И. И. Г и х м а -
на [3], |
Н. |
Н. Ч е н ц о в а |
[65], Ю. |
В. |
П р о х о р о в а [52]. |
|
||||||
Настоящий обзор ни в |
|
коей |
мере |
не претендует на пол |
||||||||
ноту. Для |
дальнейших |
сведений |
мы |
отсылаем |
читателя |
к. |
||||||
обзорным |
статьям |
И. И. |
Г и х м а н а , |
Б. |
В. Г н е д е н к о |
и |
||||||
Н. В. |
С м и р н о в а |
[4], |
А. |
М. К а г а н а |
и |
Ю. В. |
Л и н н и к а |
|||||
[8], Ю. В. |
П р о х о р о в а |
[91], |
Р е н ь и |
[95], |
а также |
к работам |
||||||
В и н ц е |
[93, 106], |
Т е и л е р а |
[101], |
Я. |
Ю. |
Н и к и т и н а [51]. |
|
§ 2. ЛЕММЫ О ПРОИЗВОДЯЩИХ ФУНКЦИЯХ и ПРЕОБРАЗОВАНИЯХ ЛАПЛАСА
Мы изложим две леммы о производящих функциях и пре образованиях Лапласа, на которых основываются дальнейшие результаты главы 1. В свою очередь, они опираются на следу ющую лемму о непрерывности преобразований Фурье — Стильтьеса.
Л е м м а |
1.1. |
Пусть функции с |
ограниченной вариацией |
|||||
gb(х), |
— о о С х С о о , |
сходятся |
при |
о — 0 на всюду плотном |
||||
множестве к функции с ограниченной |
вариацией g(x), |
причем |
||||||
gb(х) |
равномерно ограничены, |
a |
Var |
g6 (х) равномерно |
малы: |
|||
|
|
|
|
|
|
\х\>а |
|
|
(относительно |
о) |
при |
а - у со; |
тогда |
|
|
||
|
|
СО |
|
|
|
00 |
|
|
|
Нш^ | |
е~Сххdg6(х) = |
j* |
dg(x) |
( 1.2.1) |
|||
|
|
---00 |
|
---00 |
|
|
и сходимость в ( 1.2. 1) равномерна относительно т в любом ко* печном интервале.
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
При данном^ е достаточно выбрать |
два числа А > 0 и В > 0 |
так, чтобы при всяком 5 > 0 |
14
ос
I* |
e~‘xxdg6(x) |
< V a r |
g6( x ) < s |
|
|
A |
|
|
x>A |
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
dg&(x) |
< |
Var |
g6(*) < |
£ ,. |
|
|
|
r < £ |
|
|
5 |
|
CO |
|
|
|
J J* |
d g (* ) + |
| e~ixx dg (x) |< |
e |
||
— 03 |
|
Л |
|
|
|
что, очевидно, |
можно сделать |
в силу условия леммы, считая |
|||
А к В точками |
сходимости. |
Повторяя затем |
известные рассуж |
дения из доказательства теоремы Хелли,. найдем, что для доста точно малого 6 при любом т
В |
в |
j* е~‘хх dg6 (х) — j e~l'xxdg:(x) < s (2 L + 1), |
|
А |
А |
где L — верхняя |
грань вариаций функций g&(х) и g{x). При |
нимая во внимание предыдущие неравенства, для достаточно малого § будем иметь
|
e~lxx dg6 (х) — |
1 e~lxx dg (x) |
< е ( 2 L + |
4), |
|||
что и доказывает |
лемму. |
|
|
|
|
||
|
Л е м м а 1.2. |
Пусть последовательность {ufe(§)),. k= 1, оо , |
|||||
неотрицательных функций от о (5< |
о0) удовлетворяет условию |
||||||
|
|
uk(5)e-h46< M |
, |
|
( 1.2.2) |
||
где у > 0 и М > 0 я е |
зависят от k и 5, |
Если при |
5 -> 0 и |
||||
kb-*- |
t [почти для всех |
t > 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
w w |
, |
|
|
а -2л ) |
где |
f (t) — измеримая |
функция, то для', |
последовательности |
||||
производящих функций |
|
|
|
|
|
15
имеем
|
|
|
|
|
|
|
оо |
|
|
|
|
|
|
lim |
5u6(e~6s) = |
ср (s) |
= |
1 e~stf (t) dt , |
(1.2.4) |
||||||
при |
a = Re s > |
у (сходимость равномерна для всякой конечной |
||||||||||
области полуплоскости |
Re s > |
у). |
|
|
|
|
|
|||||
|
Существование интеграла (1.2.4) устанавливается в ходе |
|||||||||||
доказательства леммы 1.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
кции |
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Рассмотрим |
вспомогательные фун |
|||||||||
|
|
Ч(Ь)е-ш , ( k - l ) 5 < t ^ k 5 (5 > у ), |
||||||||||
|
т |
= |
||||||||||
|
О, |
|
|
|
t < |
0 , |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
0 , |
|
|
|
|
(х) = |
J /б (t)dt , |
|
х > |
|
|
||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
х ^ 0 , |
|
|
|
|||
|
|
|
О, |
|
|
|
|
|
|
|||
|
g W |
= |
|
|
|
|
х > |
0 , |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
х ^ |
О . |
|
|
|
|
|
В силу условия (1.2.3) почти для |
всех |
t > |
|
О |
|||||||
/б (0 = «[«/в)+1] ехр |
— |
|
+ |
1 |
5 a ) |
-> / |
(0 е-<в . |
|||||
|
Кроме того, в силу условия |
(1.2.2), |
|
|
|
|
||||||
О < |
/б (0 < м exp j — (а — у) § |
|
L + i |
|
< |
М |
* . |
|||||
Очевидно, |
|
О |
< |
/ ( /) < |
АГ г * |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(считая f (t) — 0 для точек расходимости).
16