DamiRocK

Редкие большие значения: Vn→p0, но не сходится в mean square

Vn=n²Y·I(X≤1/n) исчезает по вероятности, но E(Vn²) растёт; Wn=Y·I(X>1/n) сходится к Y и по вероятности, и в mean square.

Условие

X,Y независимы U[0,1]. V_n=n²Y·I(X≤1/n), W_n=Y·I(X>1/n). Исследуйте convergence in probability и mean square.

Ответ источника

V_n→p0; W_n→pY. V_n не сходится в mean square; W_n сходится к Y в mean square.

Vn по вероятности

V_n ненулевой только при X≤1/n, вероятность этого события равна 1/n→0. Поэтому для любого ε>0 P(|V_n|>ε)≤1/n→0.

Почему mean square ломается

E(V_n²)=n⁴E(Y²)P(X≤1/n)=n⁴·(1/3)·(1/n)=n³/3, что не стремится к нулю.

Wn

W_n−Y=−YI(X≤1/n). Поэтому E[(W_n−Y)²]=E(Y²)/n=1/(3n)→0. Mean-square convergence автоматически влечёт convergence in probability.

Пример показывает, почему редкое событие с огромной амплитудой может исчезать по вероятности, но разрушать моментную сходимость.

stochastic_pro, задача 76 · CC0 1.0. Все три выводы источника сохранены.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.