張 波,劉鶴飛,陳 興,郭洪亮
(1.云南大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院昆明 650031;2.曲靖師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院,云南 曲靖 655011)
多維密度核估計(jì)的漸進(jìn)正態(tài)性及穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)性是非參數(shù)密度估計(jì)的一個(gè)非常重要的研究方向,其中非參數(shù)概率密度核估計(jì)作為非參數(shù)密度估計(jì)的重要方法,受到越來越多的學(xué)者的重視。Hardel、Miiller、Silverman、Scott等都曾致力于多維密度核估計(jì)的研究,Schuster、Singh、Susan,Walter、陳桂景、趙林成、楊振海等人得到了較好的相合速度的結(jié)果。其中Loftsgarden和Qnesenberry提出了最近鄰估計(jì),Devroye和Wagner討論了一種窗寬依賴于樣本的核估計(jì)。Gasser、Mammitzsch和Granorsky對(duì)最優(yōu)核理論做了廣泛的發(fā)展,F(xiàn)alrell、Hasminskii和Stone對(duì)核估計(jì)的最優(yōu)收斂速度做了研究,Loader、Hjort和Jones研究了核函數(shù)的局部似然估計(jì),相依數(shù)據(jù)的核密度估計(jì)的早期工作者是Roussas和Rosenblatt,他們建立了局部漸近正態(tài)性,Claeskens和Hall研究了核密度估計(jì)的MISE、ISE。雖然非參數(shù)概率密度核估計(jì)的理論主要集中在大樣本上,且在應(yīng)用上需要大量的數(shù)據(jù)以及復(fù)雜的運(yùn)算過程,但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,非參數(shù)密度核估計(jì)的應(yīng)用也變的越來越廣泛,其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸涉及社會(huì)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、以及各種工程技術(shù)領(lǐng)域。本文將討論多維密度核估計(jì)的漸進(jìn)正態(tài)性,以及在大樣本情況下的穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)性。
引理1[1]若K(u)和f(X)滿足條件
引理2[1]若K(u)和f(X)滿足條件
引理4若K(u)和f(X)滿足條件
則對(duì)于多維密度核估計(jì),具有如下公式:
將Berry-Esseen不等式推廣到n維則對(duì)于多維密度核估計(jì)有下式:
故引理得證。
定理1若K(u)和f(X)滿足條件
本文將概率密度一維穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)性的定義[3]推廣到多維密度核估計(jì)中,在一定條件下我們給出多維密度核估計(jì)的穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)性定理,并證明此定理。
定理2若K(u)和f(X)滿足條件
則上式多維密度核估計(jì)是穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)的。
證明:首先將一維概率密度核估計(jì)的均方相合性定義[1]推廣到多維并應(yīng)用到本文所提的多維概率密度核估計(jì)中,來證明多維密度核估計(jì)的均方相合性。即:
再利用穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)性的定義及其在多維上的推廣,并應(yīng)用到多維密度核估計(jì)的穩(wěn)健性漸進(jìn)正態(tài)性的證明中,即
本文基于非參數(shù)密度估計(jì)尤其是非參數(shù)密度核估計(jì)的基本原理和統(tǒng)計(jì)方法將以往多維密度核估計(jì)文獻(xiàn)中的相關(guān)理論從一維推廣到多維,并證明了多維密度核估計(jì)的漸進(jìn)正態(tài)性和穩(wěn)健漸進(jìn)正態(tài)性。
[1]陳希孺.非參數(shù)統(tǒng)計(jì)[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1989.
[2]熊祖光,非參數(shù)核密度估計(jì)的空間聚類算法研究以及改進(jìn)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2008.
[3]鄭忠國(guó).Bootstrap方法和穩(wěn)健性[J].數(shù)學(xué)年刊,1986,7A(1).
[4]K.B.Athreya.Bootstrap of the Mean in the Infinite Variance Case[J].Ann Statist,1987,(15).
[5]匡繼昌.常用不等式[M].濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2003.
[6]B.Efron.More Efficient Bootstrap Computation[J].Ann Statist Ass,1989,(3).