王 巍,劉子湘
(池州學(xué)院,安徽 池州 247000)
設(shè)總體X的密度函數(shù)和分布函數(shù)分別為f(x)和F(x),X1,X2,X3,…,X n是取自于總體X的樣本。又設(shè){k n,n≥1}是選定的正整數(shù)序列,滿足1≤k n≤n,a n(x)為最小的正數(shù)a,使得[x-a,x+a]中至少包含X1,X2,X3,…,X n中的k n個。Loftgarden和Quesenberry[1]將f(x)的最近鄰估計定義為
最近鄰密度估計是一種較常用的非參數(shù)概率密度估計方法,目前已取得許多研究成果。在相依樣本方面,Boente和Fraiman[2]研究了基于φ-混合和α-混合樣本的最近鄰密度估計的強相合性;Chai[3]得到了基于φ-混合平穩(wěn)過程的最近鄰密度估計的強相合性、弱相合性、一致強相合性及其收斂速度;Liu和Zhang[4]建立了φ-混合樣本的最近鄰密度估計的相合性和漸近正態(tài)性;Yang[5]研究了負(fù)相關(guān)(NA)樣本的最近鄰密度估計的弱相合性、強相合性、一致強相合性;Wang和Hu[6]將Yang[5]的結(jié)果從NA樣本推廣到WOD樣本?;谏鲜鑫墨I,本文將進一步研究m-NOD樣本的最近鄰密度估計的弱相合性、強相合性和一致強相合性。
Joag-Dev和Proschan[7]提出了NOD隨機變量的概念,它是一類非常普遍的相依結(jié)構(gòu),包含了獨立隨機變量、NA隨機變量。許多學(xué)者研究了NOD隨機變量的概率極限定理和統(tǒng)計大樣本性質(zhì)[8-14]?;贜OD隨機變量,Wang等[15]引進了m-NOD隨機變量的概念。設(shè)m≥1為固定整數(shù),若任意n≥2和對于所有的1≤k≠j≤n,Xi1,X i2,...,X i n是NOD隨機變量,則稱{X n,n≥1}是m-NOD序列。Joag-Dev和Proschan[7]證明了NOD隨機變量包含了NA隨機變量。Hu和Yang[16]證明了NOD隨機變量包含了NSD隨機變量。由此可見,m-NOD隨機變量包含了獨立隨機變量、NA隨機變量、NSD隨機變量以及NOD隨機變量。因此,研究m-NOD隨機變量的大樣本性質(zhì)具有重要的理論意義。
本文利用m-NOD序列的性質(zhì)與Bernstein不等式,進一步研究m-NOD樣本最近鄰密度估計的相合性,推廣和改進已有文獻的結(jié)果。為行文方便,假設(shè)C為一個正常數(shù),在不同的地方可以表示不同的值;除非另有說明,否則極限取表示不超過x的最大整數(shù)值,c(f)表示函數(shù)f的所有連續(xù)點,logx=ln max(x,e)。
為了獲得本文的主要結(jié)果,首先給出以下幾個引理。
引理1.1[15]設(shè){X n,n≥1}是m-NOD隨機變量序列,若{f n(?),n≥1}均為非增(或非降)函數(shù),則{f n(X n),n≥1}也是m-NOD隨機變量序列。
其中,對于每個1≤l≤m,{X mi+l,0≤i≤j}是NOD隨機變量。故由引理1.2可得
由此得到結(jié)論,證畢。
引理1.4[5]設(shè)F(x)為連續(xù)分布函數(shù),對于n≥3,假設(shè)x nj滿足F(x nj)=j/n,j=1,2,...,n-1,那么
下面給出本文的主要結(jié)果。
同理,由式(3)和式(5)可得
定理1.1證明完畢。
由此推論1.1得證,證畢。
定理1.3的證明 證明將沿用定理1.1證明中的記號。由于f(x)是一致連續(xù)的,可推導(dǎo)出對于任何ε>0,存在一個正常數(shù)δ0,如果|x-y|<δ0,有
本文首先建立了m-NOD序列的Bernstein不等式,利用m-NOD序列的性質(zhì)和Bernstein不等式,研究了m-NOD樣本的最近鄰密度估計的弱相合性、強相合性及一致強相合性,將最近鄰密度估計從NA樣本推廣到更一般的m-NOD樣本,進一步拓展了最近鄰密度估計的應(yīng)用范圍,為最近鄰密度估計方法應(yīng)用在更普遍的相依結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)上奠定了理論基礎(chǔ)。