Convergence in distribution
依分布收斂是隨機變量列的一種收斂性,設{ξn,n≥1}是概率空間(Ω,F,P)上的隨機變量列,其相應的分布函數列為{Fn(x),n≥1},如果Fn(x)弱收斂於隨機變量ξ的分布函數F(x),則稱隨機變量列ξn依分布收斂到隨機變量ξ。
定義
定義1
稱隨機變量序列依分布收斂(convergence in distribution)於隨機變量X,如果對
的任意連續點x,都有
定義2
弱收斂
設是一個分布函數列,如果存在一個分布函數
,使得在
的每一個連續點上有
成立,則稱
弱收斂於
,並記為
依分布收斂
設為隨機變量序列,
是對應的分布函數列,如果存在一個具有分布函數
的隨機變量
,使得
則稱
依分布收斂於
,並記作
。
我們必須指出,只有分布函數序列收斂到一個分布函數時,我們才說它是依分布收斂的,這一說明是必要的,因為分布函數序列可能收斂到一個函數,而這個函數不一定是一個分布函數。
依概率收斂、殆必收斂、依分布收斂
注意,盡管我們定義的是
隨機變量序列依分布收斂,其實質卻是
累積分布函數而非隨機變量的收斂性,
因此依分布收斂與依概率收斂、殆必收斂(幾乎處處收斂:almost surely convergent)有着本質區別,不過,另兩種收斂都分別蘊含依分布收斂。
相關定理
定理1
如果隨機變量序列依概率收斂於隨機變量X,則該序列也依分布收斂於X。
定理2
隨機變量序列依概率收斂於常數
,當且僅當該序列依分布收斂於
,即,
等價於