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几乎处处

Almost everywhere · Almost surely

除去一个零测集后性质在其余所有点成立。

形式陈述

在测度空间 (X,A,μ) 中,性质 P(x) 称几乎处处成立,若存在可测零测集 NAμ(N)=0,使 P(x) 对所有 xXN 成立。函数 f,g 几乎处处相等,记作 f=g a.e,若 μ({x:f(x)g(x)})=0;在未完备空间中,更稳妥的表述是失败集合包含于某个可测零集。

直觉

测度论把零测集视为对积分和概率没有贡献的例外。几乎处处不是“例外很少”的基数说法,而是“例外的测度为零”。

例子与边界

在 Lebesgue 测度下,有理数集可数且测度为零,所以 1Q=0 a.e,尽管两函数在稠密集合上不同。零测集可以不可数,例如 Cantor 集;反之一个集合可以基数很小却在别的测度下有正测度,如 Dirac 测度下单点测度为一。在概率空间中“几乎必然”就是相对于概率测度的 a.e.;它不等于逻辑必然,也不保证每个样本都成立。

推论与应用

几乎处处等价使 Lp 空间成为真正的函数等价类空间,并允许收敛定理忽略零测例外;概率论中的路径性质也通常以几乎必然形式陈述。

参考资料
  • Gerald B. Folland, Real Analysis, 2nd ed., Wiley, 1999,Chs. 1–2, null sets and almost-everywhere statements。
  • Walter Rudin, Real and Complex Analysis, 3rd ed., McGraw-Hill, 1987,Ch. 1, null sets, completion, and equality almost everywhere。