两类随机变量序列的精确渐近性质

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全文分两章. 第一章是关于滑动平均过程矩精确渐近性方面的内容. 假设{εi;-∞<i<∞}是一列独立同分布(i.i.d.)的双侧无穷随机变量序列,满足Eε1=0,Eε21<∞.{ai;-∞<i<∞}是一列绝对可和的实数序列,即∑+∞i=-∞|ai|<∞.定义Xk=∞∑i=-∞ai+kεi,k≥1.(1.1.1) 则{Xk;k≥1}称为滑动平均过程.记部分和Sn=∑nk=1Xk,n≥1.Li(2005)研究了滑动平均过程关于矩完全收敛的精确渐近性质,在此基础上,我们将矩条件减弱,在对随机变量序列{εi;-∞<i<∞}不要求三阶矩存在的情况下得到如下结论. 定理1.2.1假设{Xk;k≥1}定义如(1.1.1),其中{ai;-∞<i<∞}是一实数序列,满足∑+∞i=-∞|ai|<∞以及{εi;-∞<i<∞}为满足Eε1=0,Eε21<∞的i.i.d.的随机变量序列.则对1<p<2,r>1+p/2,若E|ε1|r<∞,那么成立limε↘0ε2(r-p)/(2-p)-1∞∑n=1nr/p-2-1/pE{|Sn|-εn1/p}+=p(2-p)/(r-p)(2r-p-2)E|Z|2(r-p)/(2-p),其中Z服从均值为0,方差为τ2=σ2(∑∞i=-∞ai)2的正态分布. 此外,对于定理1.2.1中r=2,p=2的情形,还得到了滑动平均过程关于矩完全收敛的如下精确渐近性. 定理1.2.2假设{Xk;k≥1}定义如(1.1.1},其中{ai;-∞<i<∞}是一实数序列,满足∑+∞i=-∞|ai|<∞以及{εi;-∞<i<∞}为满足Eε1=0,Eε21<∞的i.i.d.的随机变量序列.若0≤δ≤1,α为一正实数,并且满足1/2-1/α<δ<1-1/α,那么成立limε↘0ε2δ+2/α-1∞∑n=2(logn)(δ-1/2)α/n3/2E{|Sn|-ε(n(logn)α)}+=α/(δα+1)(2δα+2-α)E|Z|2δ+2/α,其中Z服从均值为0,方差为τ2=σ2(∑∞i=-∞ai)2的正态分布. 第二章研究了样本协方差矩阵最大值的极限性质. 第二节讨论了样本协方差矩阵最大值的完全收敛性.第三节则得出了它的精确渐近性质. 假设Xn=(xij)是n×p阶矩阵,其中n行中的每一行是来自一确定多元分布的观察值,p列中的每一列是来自一总体分布的n个观察值.假设{ξ,xij;i,j=1,2,....}是满足Eξ=0,Varξ=1的独立同分布(i.i.d.)的随机变量.令ρij是Xn第i列和第j列的皮尔逊相关系数.即,ρij=∑nk=1(xk,i--xi)(xk,j--xj)/(∑nk=1(xk,i--xi)2)·(∑nk=1(xk,j--xj)2),其中-xi=(1/n)∑nk=1xk,i·Rn:=(ρij),它是一p×p阶对称矩阵,称为由Xn生成的样本相关矩阵.Jiang(2004)比较直观地选择了Ln=maxl≤i<j≤p|ρij|作为检验统计量.而对Ln极限分布的研究实质上依赖于对协方差阵XTnXn的分析.令Wn=max1≤i<j≤p|n∑k=1xkixkj|,其中∑nk=1xkixkj是协方差矩阵XTnXn第(i,j)位置上的元.在此基础上,我们进一步研究Wn的完全收敛性和精确渐近性,得到下列结论.定理2.2.1假设对某个ε>0成立E|ξ|30+ε<∞.如果n/p→γ∈(0,∞),那么对任意的实数q及ε>0,有∞∑n=3.(logn)q/nP(Wn>(2+ε)(nlogn))<∞.定理2.3.1假设对某个ε>0成立E|ξ|30+ε<∞.如果n/p→γ∈(0,∞),那么对任意-1/2<q<0,有limε↓0(ε2+4ε/2)q+1/2∞∑n=3(logn)q/nP(Wn>(2+ε)(nlogn)=KΓ(q+1/2).注意到当q=-1/2时,定理2.3.1不成立,而得到定理2.3.2假设对某个ε>0成立E|ξ|30+ε<∞.如果n/p→γ∈(0,∞),那么limε↓01/-log(ε2+4ε)∞∑n=31/n(logn)P(Wn>(2+ε)(nlogn)=K.
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