“设随机向量 $X n$ 依分布收敛到 $X$,随机向量 $Y n\xrightarrow pc$,其中 $c$ 是确定常量。则在维数匹配时”
形式陈述 ​
一列实随机变量
在
依概率收敛蕴含依分布收敛。常数极限是重要的反向特例:若
直觉
这种收敛只看概率质量怎样重新排布,不要求在同一实验中逐点比较
例子与边界
中心极限定理给出标准化和依分布趋于正态。取
若
推论与应用
分布函数给出一维刻画,序列收敛提供一般的极限语言,中心极限定理则说明标准化和通常只在这一最弱模式下趋于正态。依概率收敛会推出依分布收敛,反向通常不成立。统计量的渐近置信区间、delta method 与随机过程弱逼近都依靠“只需控制输出律”的灵活性。
渐近正态性是依分布收敛的一种中心化、缩放陈述;Slutsky 定理允许把未知尺度替换为依概率收敛的估计。它不意味着原估计量本身趋于正态密度,也不给有限样本尾概率精度;边界和非正则模型可有完全不同极限。
Portmanteau 定理进一步把这种收敛改写为对有界连续测试函数、闭集或开集的多种等价控制。随机矩阵和经验测度中,研究对象的维数可能不断改变,正因不必逐样本对齐,弱收敛仍能提供统一的渐近语言。
参考资料
- Patrick Billingsley, Probability and Measure, 3rd ed., Wiley, 1995,Ch. 1, weak convergence and distribution functions。
- Rick Durrett, Probability: Theory and Examples, 5th ed., Cambridge University Press, 2019,Ch. 3, weak convergence and characteristic functions。