二次形式の漸近正規性


11

ましょうから引き出されたランダムベクトルである。サンプル考えます。と定義し。ましょう= \ mathbb {E} _ {\ mathbf {X} \ SIM P} [\ mathbf {X}]:\ boldsymbol {\ MU}およびC = \ mathrm {COV} _ {\ mathbf {X} \シムP} [\ mathbf {x}、\ mathbf {x}]xP{xi}i=1ni.i.d.Px¯n:=1ni=1nxiC^:=1ni=1n(xix¯n)(xix¯n)μ:=ExP[x]C:=covxP[x,x]

中心極限定理により、

n(x¯nμ)dN(0,C),

ここで、Cはフルランク共分散行列です。

質問:それをどのように証明(または反証)しますか

n(x¯n(C^+γnI)1x¯nμC1μ)dN(0,v2),

一部のv>0、および一部のγn0limnγn=0?これはシンプルに見えます。しかし、私はこれをどのように示すか正確に理解することができませんでした。これは宿題ではありません。

私の理解は、デルタ法は簡単に結論を出すことを可能にするということです

n(x¯nC1x¯nμC1μ)dN(0,v2),

または

n(x¯n(C^+γnI)1x¯nμ(C^+γnI)1μ)dN(0,v2).

これらは私が望むものとは少し異なります。2つの項の共分散行列に注意してください。ここで非常に些細なことを見逃しているように感じます。あるいは、それが物事をより単純にする場合、無視することもできつまり、設定し、が可逆であると想定します。ありがとう。γnγn=0C^


2
が0になる方法について知っておく必要があります。これは定数のシーケンスですか?最初にを表示する必要があると思いますこれはSlutskyの結果だと思います。次に、をと記述し。は、法で見つけることができる限界分布があります。最後に、が確率で0になることを示すことができます 。それが当てはまるかどうかはγnx¯nTγnIx¯np0C^C+bias(C^)x¯nTCx¯nδx¯nTbias(C^)x¯n
わかり

γnは定数のシーケンスです(ランダムではありません)。シーケンスは、収束を機能させるものに設定できます(そのようなシーケンスが存在する場合)。は正しいと思います。最初にこれが必要な理由はわかりませんでした。しかし、私はそれと残りについてもっと考えさせてください。:)x¯nIx¯np0
wij

2
私は言及できませんでした: -method を直接適用し、それを実行することを躊躇することは十分に正当化されます。これは慎重に書き出せると思います。これらの種類の証明に役立つ定理は、Slutskyの、Mann-Waldの連続マッピング定理、およびCramer-Woldの定理​​です。δ
AdamO

あなたが言及した結果は役に立つかもしれないと私は同意します。まだどうなのかまだわかりません。実際、漸近分布は正規分布ではないかもしれないと私は考え始めます。
wij

これは見た目よりも複雑なようです。arXivの論文、ここでは、高次元で何が起こるかを説明します。私は、固定された寸法のアナログを見つけることができませんが、彼らは第3節でfinitie次元の引数を持っている
Greenparker

回答:


1

Deltaメソッドを使用する場合、いくつかの困難があります。手作業で取得する方が便利です。

大数の法則によって、。したがって、ます。Slutskyの定理を適用すると、 連続写像定理により、 したがって、 スラッツキーの定理により、 上記の2つの等式収量を組み合わせる C^PCC^+γnIPC

n(C^+γnI)1/2(X¯μ)dN(0,C1).
n(X¯μ)T(C^+γnI)1(X¯μ)di=1pλi1(C)χ12.
n(X¯μ)T(C^+γnI)1(X¯μ)P0.
nμT(C^+γnI)1(X¯μ)dN(0,μTC2μ).
n(X¯T(C^+γnI)1X¯μT(C^+γnI)1μ)=n((X¯μ)T(C^+γnI)1(X¯μ)2μT(C^+γnI)1(X¯μ))=2nμT(C^+γnI)1(X¯μ)+oP(1)dN(0,4μTC2μ).
残りのタスクは 残念ながら、この項は収束しません。行動は複雑になり、3番目と4番目の瞬間に依存します。
n(μT(C^+γnI)1μμT(C)1μ).
0

簡単にするために、以下ではが正規分布でと仮定します。が標準の結果です ここで、は、対角要素を持つ対称ランダム行列です。およびとして対角要素をオフにします。したがって、 行列テイラー展開、 Xiγn=o(n1/2)

n(C^C)dC1/2WC1/2,
WN(0,2)N(0,1)
n(C^+γnIC)dC1/2WC1/2,
(I+A)1IA+A2
n((C^+γnI)1C1)=nC1/2((C1/2(C^+γnI)C1/2)1I)C1/2=nC1(C^+γnIC)C1+OP(n1/2)dC1/2WC1/2.
したがって、
n(μT(C^+γnI)1μμT(C)1μ)dμTC1/2WC1/2μN(0,(μTC1μ)2).

したがって、

n(X¯T(C^+γnI)1X¯μTC1μ)dN(0,4μTC2μ+(μTC1μ)2).

1
ご回答有難うございます。完全に0に収束しないのは、まさにその項です。残念ながら、が正常に配布されているとは想定できません。しかし、私はまだ答えに感謝します。それが3番目と4番目のモーメントにどう依存するかについてコメントすることができれば(おそらく参照がある場合)、それは役に立ちます。また、現時点では説明できません。しかし、私はそれがはより遅く減衰しばないと感じています。その理由をもっと注意深く考えなければなりません。Xigammano(n1/2)
wij

私の場合、はコンパクトセット(必要な場合)に存在すると想定できることを追加するのを忘れていました。これは、瞬間的な状態に役立つ場合があります。Xi
wij
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.