依分布收敛(convergence in distribution)
Convergence in distribution
依分布收敛是随机变量列的一种收敛性,设{ξn,n≥1}是概率空间(Ω,F,P)上的随机变量列,其相应的分布函数列为{Fn(x),n≥1},如果Fn(x)弱收敛于随机变量ξ的分布函数F(x),则称随机变量列ξn依分布收敛到随机变量ξ。
定义
定义1
称随机变量序列依分布收敛(convergence in distribution)于随机变量X,如果对的任意连续点x,都有
定义2
弱收敛
设是一个分布函数列,如果存在一个分布函数,使得在的每一个连续点上有成立,则称弱收敛于,并记为
依分布收敛
设为随机变量序列,是对应的分布函数列,如果存在一个具有分布函数的随机变量,使得则称依分布收敛于,并记作。
我们必须指出,只有分布函数序列收敛到一个分布函数时,我们才说它是依分布收敛的,这一说明是必要的,因为分布函数序列可能收敛到一个函数,而这个函数不一定是一个分布函数。
依概率收敛、殆必收敛、依分布收敛
注意,尽管我们定义的是随机变量序列依分布收敛,其实质却是累积分布函数而非随机变量的收敛性,因此依分布收敛与依概率收敛、殆必收敛(几乎处处收敛:almost surely convergent)有着本质区别,不过,另两种收敛都分别蕴含依分布收敛。
相关定理
定理1
如果随机变量序列依概率收敛于随机变量X,则该序列也依分布收敛于X。
定理2
随机变量序列依概率收敛于常数,当且仅当该序列依分布收敛于,即, 等价于
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