Файл: Мания, Г. М. Статистическое оценивание распределения вероятностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
i*. Но |
функции |
последовательности gf (t) удовлетворяют ус'- |
лсвиям |
принципа |
° П |
выбора Хелли и поэтому из нее можно выде |
лить подпоследовательность, которая бу^ет сходиться к некото
рой |
функции 'g (t) ограниченной вариации на (0, |
с о ) . |
|
||||||||||
|
Вариации функции |
|
(О |
на |
интервалах |
|
(Т, оо ) |
равно- |
|||||
|
|
|
|
Т |
|
|
°П |
|
|
|
|
|
|
мерно |
малы при |
оо |
, |
независимо ст 5. |
В |
|
самом |
деле, в |
|||||
силу условия ( 1.2.6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Var g6(x) |
= |
V J |
|uh(5) e ш |
— ик. г e |
|
|< |
|
||||
|
x>T |
|
|
JhJ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оk>T |
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
|
|«*(5) |
- |
wfe-i (5) |e~h(,a |
|
|Wfe-i (5) I е~(й-1)в0(e6a—1) < |
|||||||
kb>T |
|
|
|
|
|
kb>T |
|
|
|
|
|||
|
L g e-no-y) |
|
|
|
— exp Г — 8(о — у) f — —1 |
||||||||
< |
■{-Lb (e 0 |
1) ^ |
|
j _ |
e-6(o-y) |
+ |
|||||||
1 _ |
e-(o-Y)6 |
|
|||||||||||
+ |
|
e - ( o - V ) |
T |
|
J < е (°-У)т к (a), |
|
|
|
|
||||
[1 |
_ e-e(o-Y)J2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где |
К (о) не зависит от |
S. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Отсюда |
при достаточно большом Т, независимо от 5, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
Var |
g6(х) < |
s . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х>Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поэтому |
к |
последовательности функций |
срй |
|
(т) можно при- |
|||||||
менить лемму 1. 1, согласно которой |
|
Оп |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
\ |
(т)~ * |
Ф (т) = |
|
e~ixi ds ( {) ■ |
|
|
|
||
|
С |
другой стороны, из. (1.2.10) следует |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
lim |
(т) |
= |
ф (т) |
= ф ( т ) . |
|
|
|
|
||
|
|
|
П - + о о |
" |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поэтому
g V ) = s ( t )
21
для всех t. Следовательно,
что противоречит нашему допущению.
Итак, g6(t) g (t) при 5 -> 0 . Значит
Щць] e~Vi6lab-v f (t) e~at и |
lim и[(/6] = f (t). |
|
|
|
3-»0 |
Если k 5 —>•t |
и для ясности |
k5>- t, то |
|
k—1 |
|
Uк = |
^[Ц6] 4" |
tls) |
|
s = m |
|
и, согласно условию |
( 1.2.6), |
|
s=[t/b]
< L o y { k - [ t / Щ} е^6 .
Отсюда |
следует, что при kb-*-t |
|
|||
|
|
Ч — иЫб] -*■ 0 • |
|
||
Поэтому |
|
|
|
||
|
|
lim uh(5) |
= / ( / ) , |
|
|
|
|
kb |
|
|
|
что и требовалось доказать. |
|
|
|||
З а м е ч а н и е 1. |
Мы предполагали, что функция f { t ) = |
О |
|||
при t = |
0. |
Однако лемма остается справедливой, если потре - |
|||
бовать, |
чтобы |
|
|
|
|
|
|
I |
«1 (5) - |
/ (0) I < L 5 |
|
при достаточно малом |
5, /(0 ) 4=0 . |
|
|||
В самом деле, достаточно |
применить доказанную лемму |
к |
|||
последовательности |
|
|
|
о* (5) = «* (8) - / ( 0 )
и к функции
МО = / ( 9 - / ( 0 ) , .
22
чтобы убедиться в справедливости теоремы в этом, более об щем, случае. Но производящая функция
М * ) = |
X М 8)** |
= М * ) - - г ^ т - |
||||
и поэтому |
А |
|
|
|
1 “ |
Л |
|
оо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim Ьщ (е~ы) |
= f €"s/ /(f) dt |
- |
I M . |
= |
||
8-0 |
|
.] |
|
|
s |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
= | < r * \ n t ) - f ( 0 ) ] d t = |
j |
e-st fAt) d t. |
||||
0 |
|
|
0 |
|
|
|
З а м е ч а н и е |
2. |
В работе |
Феллера |
[79] леммы 1.2 и 1.3 |
объединены в одну теорему непрерывности для производящих функций и преобразований Лапласа:
если uk (b)-+f(t) |
при |
k o - > t , |
( 1.2. 11) |
то |
|
|
|
lim 5 щ (e-6s) = <р |
(s) = |
I / (/) e~st d t , |
( 1.2 . 12) |
8 - 0 |
|
.! |
|
|
|
0 |
|
и обратно, из ( 1.2. 12) следует (без дальнейших предположений) ( 1.2.11).
Последнее заключение опровергается тривиально. Рассмот рим, например, последовательность
^2т -1 (5) |
-д- |
11 |
^2т (5) |
д“ |
I т 1 >00 1 |
|||
производящая |
функция этой последовательности |
|
||||||
«а (X) = |
|
|
+ |
|
X2 |
|
|
|
1 |
- Х ! |
3 |
1 - |
X2 |
|
|||
и |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S и&(е~А = 2 |
|
e~6s |
|
43- |
|
-26s |
= |
e~st d t, |
|
'5 + |
\ - е,-26s |
||||||
3 |
1 — е ■26s |
|
|
|||||
|
|
|
/ ( 0 = 1 - |
|
|
|
|
23
Но, очевидно, что uk(b) не имеет предела при kb~+t:
Условие (1.2.6) не выполняется.
§ |
3. |
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИСТИКИ D* (0Х, 92) |
||
Пусть |
X I , i = |
1, п — вариационный ряд, соответствую^- |
||
щий выборке |
Х г, |
i = |
1, п из Генеральной совокупности X с |
|
функцией распределения |
F(х). |
|||
Тогда |
эмпирическая функция распределения |
п
/
Т е о р е м а 1.1. |
Пусть |
F (х) — непрерывная функция, |
п |
п |
|
кие, что 0 < тг <. т2 < п. Если при п->- со |
||
то |
|
|
П т Р+ |
9'?); л) = |
Ф+ (6,, 02; X) „ |
где
Яя
y«i(1— bi) Ve2(1— ь2>
|
Я — 2Я0Х Я — 2 Я (1 — 02) |
|
-i |
У«1(1- 8!)- |
/ 02(1- О 2) |
|
---00 |
— се |
24
я = |
] / |
■е2[ 1 - |
-е21))- ' |
|
га) = |
y |
^ |
F |
(zj |
+ |
2 * 2, г2■+ г»)., |
|||||
_ |
|
|
1 |
|
(z* - |
2 Я 2Х z2 + |
z*). |
|
|
|
|
|
||||
е (21; z2) |
= -fF T ^ F |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Функция |
Ф+ |
(0j, 02; X) |
может |
быть представлена и |
таким |
||||||||||
образом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф+( М , ; Х ) - ] ^ - ^ . Ф < " > |
^ |
|
|
в-1__ \ ф (П) / |
|
^ ------ |
||||||||||
/ |
0i ( i - в о ; |
|
\ / в 2( 1 - |
02). |
||||||||||||
|
|
|
п =0 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
— 2л2V |
( |
^ |
ф (п>|__ф(«) |
|
|
|
|
\ / Вг (1 — В2) / |
||||||||
" е |
|
Z A п ! |
|
1^ 01( 1 - 0 0 / |
|
|||||||||||
|
|
п—О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Ф(п) (я) |
есть |
производная п-то порядка |
функции |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф(.» w = |
* ( |
, ) . |
y l= = |
|
j |
“ р { |
- - |
г |
} Лг • |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
— со |
|
|
|
|
|
|
|
|
так что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф (я+ц (X) = |
- ^ |
= ехР { |
- |
|
) |
Я п (х) |
,. |
|
|
||||||
Нп (х) — полиномы Чебышева — Эрмита. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Так |
как функция |
F(x) |
непрерыв |
|||||||||||
на, то для каждого k, |
k = |
1, п-? |
1 , |
можно найти |
точку fA, |
|||||||||||
удовлетворяющую |
уравнению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
F(x) = |
— |
, |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
(взяв наименьший из корней, если корни заполняют некоторый отрезок). Следовательно, §А однозначно определяется неравен ствами:
F(x + е) > — ,
п
F {х — б) < —
п
при любом s > 0 .
25
Пусть для некоторого целого р > 0 найдутся точки х, в
которых
Sn ( x ) - F ( x ) > ^ - .
п
Тогда в правой границе Е, мак имального интервала, со держащего эти точки, должно иметь место равенство
н если |
S n ( 5 ) - - F ( « ) = |
п |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
S „ ( g ) = — (г > ц ) , |
|
|
|
|||
т о |
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тогда как |
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
У « - * ) |
< |
- — п |
|
|
|
|
при всяком |
> 0 .. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Следовательно, точка |
g совпадает с Qr^, |
|
|
||||
|
В этой точке эмпирическая |
кривая Sn(х), вышедшая за |
||||||
границу полосы С* ширины |
— |
над |
функцией |
F (х), |
вновь |
|||
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
входит в эту полосу. Мы видим, |
что всякая точка |
«входа» мо |
||||||
жет быть лишь одной из точек |
Обратно, если в какой-либо |
|||||||
из |
точек |
выполняется равенство |
|
|
|
|||
|
|
F(Zk) + |
— |
= $ n ( Z k)i |
|
|
||
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
т о |
точка |
является точкой |
«входа», |
и поэтому найдутся |
значе |
|||
ния х такие,что |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Sn( x ) - F ( x ) > ± - . |
|
|
||||
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
Положим теперь X = |
У |
, где р. — некоторое целое чис- |
|||||
шо, |
и рассмотрим |
п |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
26