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对数广义误差分布极值的渐近展开

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谭小枫, 彭作祥. 对数广义误差分布极值的渐近展开[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2020, 45(5): 13-16. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.05.003
引用本文: 谭小枫, 彭作祥. 对数广义误差分布极值的渐近展开[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2020, 45(5): 13-16. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.05.003
Xiao-feng TAN, Zuo-xiang PENG. Asymptotic Expansion of Extremes for Logarithmic General Error Distribution[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2020, 45(5): 13-16. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.05.003
Citation: Xiao-feng TAN, Zuo-xiang PENG. Asymptotic Expansion of Extremes for Logarithmic General Error Distribution[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2020, 45(5): 13-16. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.05.003

对数广义误差分布极值的渐近展开

详细信息
    作者简介:

    谭小枫(1995-), 女, 硕士研究生, 主要从事极值统计研究 .

    通讯作者: 彭作祥, 博士, 教授
  • 中图分类号: O211.4

Asymptotic Expansion of Extremes for Logarithmic General Error Distribution

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-24
  • 刊出日期:  2020-05-20

对数广义误差分布极值的渐近展开

    通讯作者: 彭作祥, 博士, 教授
    作者简介: 谭小枫(1995-), 女, 硕士研究生, 主要从事极值统计研究
  • 西南大学 数学与统计学院, 重庆 400715

摘要: 研究了同服从对数广义误差分布独立随机变量序列{Xnn ≥ 1}的规范化最大值的极值分布展开性质.

English Abstract

  • 设{Xnn≥1}为一列独立同分布于对数广义误差分布(记作Fv~logGED(v))的随机变量,令Mn=$\max\limits_{1 \leqslant k \leqslant n} X_{k}$表示序列{Xnn≥1}的最大值.文献[1]给出logGED的概率密度函数定义如下:

    其中:$\lambda=\sqrt{\frac{2^{-\frac{2}{v}} \mathit{\Gamma}\left(\frac{1}{v}\right)}{\mathit{\Gamma}\left(\frac{3}{v}\right)}}$v为形态参数,Γ(·)表示伽玛函数.同时指出,当v=1时对数广义误差分布为对数拉普拉斯分布,当v=2时为对数正态分布.

    文献[1]研究了Mn的渐近分布.在此基础上,文献[2]利用Mn密度极值分布的渐近展开表达式得到其矩展开.接着,文献[3]在幂赋范条件下研究logGED的分布函数极值高阶展开.其他给定分布序列的极值分布函数的渐近性质可以参考文献[4-7].

    文献[1]证明了以下结果成立:当v>1且x>0时,有极限分布结果

    其中,规范常数αnβn满足

    同时,文献[1]给出了当x充分大时,logGED(v)在v>1情形下的尾部表达式:

    其中$f(t)=\frac{2 t \lambda^{v}}{v(\log t)^{v-1}}$f′(t)→0,$g(t)=1+\frac{2 \lambda^{v}(v-1)}{v(\log t)^{v}} \rightarrow 1$.

    根据文献[8]推导的命题1.1(a)与推论1.7可选择满足以下两个等式的规范常数anbn,即

    本文旨在研究服从对数广义误差分布(记作logGED)独立随机变量序列的最大值分布的高阶展开.

    定理1  令Fv表示logGED(v)的分布函数且v>1.当x>0时,有

    也即

    其中:

      通过分部积分,可得

    故(4)式得证.同理可得$r_{v}(x)=\frac{2^{1-\frac{1}{v}} \lambda^{2 v-1}(v-1)}{v \mathit{\Gamma}\left(\frac{1}{v}\right)}$(log x)1-2vexp$\left(-\frac{(\log x)^{v}}{2 \lambda^{v}}\right)$-sv(x),代入(4)式可得到(5)式,其中

    综上所述,定理1得证.

    定理2  规范常数anbn分别满足(2)式和(3)式.当n充分大时,对x$\mathbb{R}$

      由(2)式易知log bn~$2^{\frac{1}{v}} \lambda(\log n)^{\frac{1}{v}}$,结合(3)式有anbn-1~$2^{\frac{1}{v}} \lambda v^{-1}(\log n)^{\frac{1}{v}-1} \rightarrow 0$.

    利用式子

    可计算得

    此结果由(3)式得到.再利用(7)式和等式exp(x)=1+x+$\frac{1}{2} x^{2}$+O(x3),x→0,可得

    结合(2),(6)和(8)式有

    同理可得,

    再结合(9)式和(10)式,有

    因此,

    其中sv(x)如定理1所示.最后结合(5)式及(9)-(11)式有

    从而定理2得证.

参考文献 (8)

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