“设 $\nu$ 是可测空间 $(X,\Sigma)$ 上的有符号测度。可测集 $P$ 称为 $\nu$ 正集,若每个可测子集 $A\subseteq P$ 都满足 $\nu(A)\ge0$;…”
形式陈述
设
并约定它至多取到
可数可加性要求右侧为有定义的扩展实数和;当并集的值有限时,级数绝对收敛。这里不接受正、负部分都发散的条件相消。普通正测度是从不取负值的特例;有符号测度却不再具有单调性,因为
若
若存在正测度
那么
只有局部可积还不够。例如
直觉
正测度只能记录“有多少”,有符号测度还能记录带方向的净变化:收入减支出、电荷的正负、两个概率分布之差,都会出现局部为正、局部为负的质量。它仍然要求不交拼接时账目逐项相加,但“净额为零”不表示没有活动;一块区域内的正负贡献可能恰好抵消。
因此有符号测度需要两层信息。
“至多一种无穷”是定义能运算的底线。若某处积累
例子与边界
在
这是有限有符号测度。区间
而
任意两个正测度之差并不自动有定义。若
有符号测度的“零集”也要谨慎。可能有
推论与应用
Hahn 分解定理把空间分成正集与负集;Jordan 分解进一步给出互相奇异的正测度
由此定义的总变差
有限有符号测度形成向量空间;概率测度
参考资料
- Gerald B. Folland, Real Analysis: Modern Techniques and Their Applications, 2nd ed., Wiley, 1999, §3.1, signed measures and the Hahn decomposition.
- Sheldon Axler, Measure, Integration & Real Analysis, Springer, 2020, Ch. 10, signed measures and Radon–Nikodym derivatives.
- Terence Tao, 245B, Notes 1: Signed measures and the Radon–Nikodym–Lebesgue theorem, UCLA, 2009.