観測された情報マトリックスは、予想される情報マトリックスの一貫した推定量ですか?
弱一貫性最尤推定器(MLE)で評価された観測情報行列が、期待される情報行列の弱一貫性推定器であることを証明しようとしています。これは広く引用された結果ですが、誰も参照や証明をしていません(Googleの結果の最初の20ページと統計テキストを使い果たしたと思います)。 弱一貫性のあるMLEシーケンスを使用して、大きな数の弱い法則(WLLN)と連続マッピング定理を使用して、必要な結果を得ることができます。ただし、連続マッピング定理は使用できないと思います。代わりに、多数の統一法則(ULLN)を使用する必要があると思います。誰かがこれの証拠を持っている参照を知っていますか?ULLNを試みていますが、簡潔にするため、現時点では省略します。 この質問の長さをおaびしますが、表記を導入する必要があります。表記は次のとおりです(私の証明は最後です)。 我々は確率変数のIIDサンプルがあるとし{Y1,…,YN}{Y1,…,YN}\{Y_1,\ldots,Y_N\}密度のf(Y~|θ)f(Y~|θ)f(\tilde{Y}|\theta)、ここで(は、サンプルのメンバーのいずれか1つと同じ密度の単なる一般的なランダム変数です)。ベクトルは、すべてのであるすべてのサンプルベクトルのベクトルです。。密度の真のパラメーター値はであり、θ∈Θ⊆Rkθ∈Θ⊆Rk\theta\in\Theta\subseteq\mathbb{R}^{k}Y~Y~\tilde{Y}Y=(Y1,…,YN)TY=(Y1,…,YN)TY=(Y_1,\ldots,Y_N)^{T}Yi∈RnYi∈RnY_{i}\in\mathbb{R}^{n}i=1,…,Ni=1,…,Ni=1,\ldots,Nθ N(Y )θ0θ0\theta_{0}θ^N(Y)θ^N(Y)\hat{\theta}_{N}(Y)はの弱一貫性最尤推定量(MLE)です。規則性条件に従って、フィッシャー情報マトリックスは次のように記述できます。θ0θ0\theta_{0} I(θ)=−Eθ[Hθ(logf(Y~|θ)]I(θ)=−Eθ[Hθ(logf(Y~|θ)]I(\theta)=-E_\theta \left[H_{\theta}(\log f(\tilde{Y}|\theta)\right] ここでヘッセ行列です。同等のサンプルはHθHθ{H}_{\theta} IN(θ)=∑i=1NIyi(θ),IN(θ)=∑i=1NIyi(θ),I_N(\theta)=\sum_{i=1}^N I_{y_i}(\theta), ここで、。観測された情報行列は次のとおりです。Iyi=−Eθ[Hθ(logf(Yi|θ)]Iyi=−Eθ[Hθ(logf(Yi|θ)]I_{y_i}=-E_\theta \left[H_{\theta}(\log f(Y_{i}|\theta)\right] J(θ)=−Hθ(logf(y|θ)J(θ)=−Hθ(logf(y|θ)J(\theta) = -H_\theta(\log f(y|\theta)、 (一部の人々は行列がで評価される需要θが、一部にはありません)。サンプルの観測情報マトリックスは次のとおりです。θ^θ^\hat{\theta} JN(θ)=∑Ni=1Jyi(θ)JN(θ)=∑i=1NJyi(θ)J_N(\theta)=\sum_{i=1}^N J_{y_i}(\theta) ここで、。Jyi(θ)=−Hθ(logf(yi|θ)Jyi(θ)=−Hθ(logf(yi|θ)J_{y_i}(\theta)=-H_\theta(\log f(y_{i}|\theta) Iは、推定の確率に収束を証明することができるにI (θ )ではなくのN - 1 J N(θ N(Y ))にI (θ 0)。ここまでが私の証明です。N−1JN(θ)N−1JN(θ)N^{-1}J_N(\theta)I(θ)I(θ)I(\theta)N−1JN(θ^N(Y))N−1JN(θ^N(Y))N^{-1}J_{N}(\hat{\theta}_N(Y))I(θ0)I(θ0)I(\theta_{0}) 今の要素である(R 、よ)のJ N(θ )いずれかのために、R 、s = 1 、… 、k(JN(θ))rs=−∑Ni=1(Hθ(logf(Yi|θ))rs(JN(θ))rs=−∑i=1N(Hθ(logf(Yi|θ))rs(J_{N}(\theta))_{rs}=-\sum_{i=1}^N (H_\theta(\log f(Y_i|\theta))_{rs}(r,s)(r,s)(r,s)JN(θ)JN(θ)J_N(\theta)r,s=1,…,kr,s=1,…,kr,s=1,\ldots,k。サンプルはIIDされている場合は、多数(WLLN)の弱法則、確率のこれらの加数が収束の平均によるに。したがって、N − 1(J N(θ )−Eθ[(Hθ(logf(Y1|θ))rs]=(IY1(θ))rs=(I(θ))rs−Eθ[(Hθ(logf(Y1|θ))rs]=(IY1(θ))rs=(I(θ))rs-E_{\theta}[(H_\theta(\log …