Файл: Мания, Г. М. Статистическое оценивание распределения вероятностей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Но

exp i — -

tl{fa -j-- /)

и поэтому

8 2 ah{b) e-k*° - kb ^ x

k+i

< 1 ,

М я т т Г - Ь - т . )

(g-ft/^CT

!

1

f*

| /2rc kjn > л: л f

k

п ^

 

Л .

]/2rc

J V £

[ /

T

 

*+»/2

Последний интеграл при достаточно большом я меньше любого заданного е, независимо от п. Следовательно, условие ( 1.2.2) леммы 1.2 выполнено.

Из (1.3.18), (1.3.25), (1.3.26) следует

 

 

 

Нш u(e~sln) exp { — (2 s)1/2(А — £,)} .

 

(1.3.27)

 

8 - 0

 

 

 

 

 

 

 

Покажем теперь, что п~хy(e“s/ra)

тоже имеет

определенный

предел при

п -*■оо , s

>

0.

 

 

 

 

В самом деле,

из

(1.3.23)

 

 

 

 

я-1 у /g-s/пч в

«

(e~s/n) P ( s - l - m ;

e~sln)

 

 

 

 

 

 

nWPm( s - m )

 

 

Нетрудно

видеть, что

 

 

 

 

 

 

 

s — I — m = Y n

{t%~

+ 0 ( V~n) -

 

Рассуждая так

же,

как при выводе (1.3.25),

получим

Нш Р (s -

I -

т; e~sln)=(2 s)-J/2exp { - (2 s)1/2(A -

 

#,)} . (1.3.28)

5 -0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s _

m =

s2— s, — m2 +

mt =

V~n (t2 — /,) +

о (У~п ) .

Тогда, аналогично (1.3.24), согласно соотношению

 

 

m, — m,

=

.

л

 

 

 

lim — 2--------L

02

0 х

 

 

 

п—+оо

tl

 

 

 

 

 

 

и свойству закона Пуассона, получаем

 

 

Нш n1/2Рт (s — т )

= [2 те (02 — 0,)]-1/2ехр

 

 

П—о©

 

 

 

 

 

 

2(0 2 -6 ,) I '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.3.29)

36


 

 

Переходя теперь к пределу

при п -> со (5 ->

0)

в (1.3.23)

и

в силу

(1.3.27), (1.3.28)

и (1.3.29), получим

 

 

 

 

 

 

exp {— [2s (X—/])2]1/2} (2 s)~1/2ехр{—[2s (Л—/2)2]}1/2

Нш гг1y (w) =

 

 

 

 

 

Л—СО

 

2 тс(в20j)-1/2 exp

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ( 0 3 - 0 0

 

 

 

exp { — ( 2 s)1/2[2 X —

t2] } exp j - A z A _ j

 

 

 

 

 

 

(2 s)1/2 [2л (02 -

Oj)]-1/2

 

=

 

=

®

 

" ( в з - в О ^ е х р { - ( 2s)»/* [2 Х - / г-^ ]} е х р

( * 2 - * l F

j

 

 

 

 

 

2

( 6

, - 0 x )

J

 

 

 

 

 

 

 

(1.3.30)

 

 

Ввиду (1.3.25) правая часть (1.3.30) является преобразова­

нием

Лапласа функции

 

 

 

 

 

f

<f) = « P

 

 

(2 X - * ! - * , ) »

 

02 - 0Х Г 1'2 exp j

2 1

 

 

 

 

( 2(U 2 — 0j) J

 

l

 

Так как при наших предположениях

 

 

 

 

 

 

т2 — т х

02 - 91>

 

 

 

 

 

 

Нш

п

 

 

 

 

 

 

П—оо

 

 

 

 

то по лемме 1.2 § 2 и формулам (1.3.24) и (1.3.30) заключаем,

что для коэффициентов производящей функции у (ы)

И т Гт = / (в2 - 0i) •

/ Л — СО

Следовательно, из (1.3.22) будем иметь

Т ш

= 1

-

С

( I * ; я) = /(е2 -

0l) +

Sn =

 

 

 

 

s 2

 

 

 

 

 

=

exp

(f,

-

*l)2

(2 Х -

/ г -

/

2)2 + en ,

(1.3.31)

 

 

2 (02- 0!)

2(02 -

0x)

 

где еч равномерно

 

стремится

к нулю

относительно

t1 и /2*>,

лежащих в любом

конечном интервале.

 

 

 

*) Обоснование равномерности стремления к нулю получается теми же рассуждениями, которые применяются при доказательстве классической теоремы Лапласа—Муавра (см., напр., [5]).

37


Таким

образом, мы

нашли

асимптотическое выражение

для второго

сомножителя

общего

члена суммы (1.3.4).

Чтобы не прерывать изложение, отложим доказательство применимости леммы 1.3 до конца настоящего параграфа.

Принимая во внимание (1.3.5), (1.3.6), (1.3.7), (1.3.31), перепишем (1.3.4) в следующем виде:

Рп+ №\ е<2> ; * ) =

^

P „ ( s 1, s 2) +

 

 

 

0 < s1<sa<m 14 - (А

 

 

+

Рп (Sl> S2) [1 — f (02 — ®l) +

 

Sn] •

Но

 

 

 

 

 

2

pn (S1, s2) =

P { s2 ^

+

jx} =

0<s1<s2<m1 —|—(jt

 

 

 

 

= У ,

- p - — - № [ i

 

 

s2=0

s 2 I ( п

5г) I

 

 

 

и

 

 

 

 

 

°2 = ^

Pn 1,

h) l1 --- / («2 --- 9l)

+ E«] =

0Sj-'C tn±1~ fx

-V __________

0<Sl< £ + y

Sl(s2- Sl) l ( n - S 2)

 

X

[0<?>]S1 [0<?> -

0<?>]s^

[ l - 0 2 r s>[l-/(0a -9i)+ en] ,

Щ + [A< h <

m2 + P •

 

В силу неравенства Чебышева имеем

 

<4 = Р {s2<

+ р,} =

Р {s2— n 0<">

я [0<^ — 0 ^ ] + X У п

Е [s2— я б '")]2

 

 

я0^(1 -

0<Jfi

<

 

 

 

0<«) _ 0(?)

= 0

{я [0<?> - 0(^] - Х У п ]

 

-

Поэтому

 

 

 

 

у п

 

 

 

 

 

lim

<т, = 0 .

 

 

 

(1 .3 .3 2 )

38


С целью получения асимптотического выражения для сум­ мы используем формулу Стирлинга, полагая, как и раньше,

si = « 0Х - f t\V~n i s2 = n 02-ф- t2] / n ,

( k < \ , t2< X ).

Это даст

n !

[0(j)]si [б1”) - e<?>]vsi [i — e(")]n- s2 =

si 1 ( s 2 - si) 1(« - s2) !

=Att A t2_________

 

 

 

 

 

е

х

р (

 

_

 

А

_

(

Д

^ _______i -

W

 

2 я К в 1 ( в , - 0 1) ( 1 - 0 г)

 

'

26,

 

2(8, —e j

2 ( 18,) /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X ( i +

s n ),

где

A tx = A t2 =

——

и

при

 

n->- oo

,

 

5n — 0

равномерно

 

 

 

 

 

Vn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно

и £2, лежащих в любом конечном интервале.

 

 

Рассуждая так же, как при обычном выводе формулы

Лапласа,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о» =

 

 

1

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

2л V 0, ( 0, -

00 (1

-

02)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

X

 

t\

_

(*, -

 

4 )2

 

 

 

 

 

X

j* d 4

\ exp | _

 

 

 

2( 1 0Я)

1

 

 

 

 

 

2 0х

 

2 (02- 0,)

 

 

 

 

exp _

( t . - i . Y

(2

 

 

 

 

 

 

 

 

dta+ o ( 1). (1.3.33)

 

 

 

 

2 (0 2 -0 0

 

 

 

 

 

2 (0 2 -0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимая во внимание (1.3.32),

(1.3.33), будем иметь

П т Рп+ [&<»>,

0<2Л>; X] =

 

 

 

 

1

 

 

 

X

 

 

 

0,(02 -

 

00 0

 

-

 

 

 

X

 

 

 

2 tzV

 

 

е8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

[

dt1

1

I

2 0г

 

2

(

02

-

О

 

 

2(1

- 0 0

 

 

 

 

К)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

~оо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ехр

(* .-* 0 8

( 2 Х - 4 - ^ 0 21

 

d t2.

(1 .3 .3 4 )

 

 

 

2(02-0О

 

2 (0 а

-

00

 

 

 

 

 

39