Пример CLT, когда моменты не существуют


9

РассмотримXn={1w.p. (12n)/21w.p. (12n)/22kw.p. 2k for k>n

Мне нужно показать, что, хотя это имеет бесконечные моменты,

n(X¯n)dN(0,1)

Я попытался показать это, используя теорему непрерывности Леви, то есть попытался показать, что характеристическая функция левой стороны сходится к характеристической функции стандартной нормали. Однако это казалось невозможным показать.

Подсказка для этой проблемы состояла в том, чтобы обрезать каждый , то есть позволить и использовать условие Линдеберга, чтобы показать, что .XiYni=XiI{Xin}nY¯ndN(0,1)

Однако мне не удалось показать, что условие Ляпунова выполнено. Это главным образом потому, что не ведет себя так, как я бы этого хотел. Я хотел бы, чтобы принимал только значения -1 и 1, однако, как он построен, он может принимать значенияYniYni1,1,2i+1,2i+2,,2log2n


1
Если вы усекаете значение , внимательно проверьте последний абзац на предмет значений, которые может принимать усеченная переменная. В любом случае, попробуйте усечь вместо , используйте Borel-Cantelli, а затем Слуцкого, чтобы получить результат. Вы должны быть в состоянии использовать Линдеберга или Ляпунова на усеченной фигуре (хотя я на самом деле не проверял это). n1
кардинал

Прости за это. Поменял его на «бесконечные» моменты
Greenparker

@cardinal Я перебрал возможные значения, которые может принять снова, и добавил слово к термину журнала. В противном случае значения кажутся правильными. Если я урежу в 1, я получу значения, которые я хочу для и смогу применить условие Линдеберга, чтобы получить сходимость к нормали. Однако я не вижу, как это будет означать сходимость к норме дляYniYninX¯n
Greenparker

2
Что такое " "? Вы не описали контекст, в котором есть образцы или несколько экземпляров каждого , откуда - учитывая то, что указано в вопросе - о единственно возможном прочтении этой записи является то, что она относится к среднему значению , которое всегда бесконечен и является числом, а не распределением. Поэтому мы должны представить, что вы рассматриваете iid образцы , но вы должны сообщить нам об этом, и вам особенно нужно указать размеры выборки. X¯nXnXnXn
whuber

Ответы:


4

Вот ответ, основанный на комментарии @ cardinal:

Пусть выборочное пространство с путями случайных процессов и , где мы . Условие Линдеберга (соответствующее обозначениям Википедии ) выполняется для: для любого as всякий раз, когда(Xi)i=0(Yi)i=0Yi=Xi1{Xi1}

1sn2i=0nE(Yi21{|Yi|>ϵsn2})1sn2i=0nP(|Yi|>ϵsn2)0,
ϵsn2n.

У нас также есть по Борелю-Кантелли, поскольку так что . , и отличаются лишь конечно часто, почти наверняка.P(XiYi,i.o.)=0P(XiYi)=2ii=0P(XiYi)=2<XiYi

Определите и эквивалентно для . Выберите пример пути , что только для конечного числа . Индексируйте эти термины с помощью . Из этого пути также чтобы были конечными. Для такого пути где . Кроме того, при достаточно большом , SX,n=i=0nXiSY,n(Xi)i=1Xi>1iJXj,jJ

SJn0, as n
SJ:=jJXjn
SX,nSY,n=SJ.

Используя результат Бореля-Кантелли вместе с тем фактом, что почти наверняка конечна, мы видим, что вероятность выборочного пути, соответствующего нашим требованиям, равна единице. Другими словами, различные термины почти наверняка сводятся к нулю. Таким образом, по теореме Слуцкого мы имеем, что для достаточно большого , где .Xin

1nSX,n=SY,n+SJndξ+0,
ξN(0,1)
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.