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设{Xi;i≥1}为具有共同分布F的独立随机变量序列.若存在常数an>0,bn∈
$\mathbb{R}$ 使得其中G为非退化分布函数,则称F属于G的吸引场,记为F∈D(G).由文献[1]或者文献[2]可知G有3种类型.
设(Ω,
$\mathscr{F} $ ,$\mathscr{P}$ )为概率空间,记L+($\mathscr{P}$ )为其中非负随机变量分布集合.定义Hg(X)为随机变量X在失真函数g下的失真风险测度(文献[3]关于Hg(X)和g(x)给出了更为具体的定义),其中FX∈L+(
$\mathscr{P}$ )为随机变量X的分布函数.记Xi,i=1,2,…,n为非负随机变量序列,Xi:n,i=1,2,…,n为对应的次序统计量,则X1:n≤X2:n≤…≤Xn:n.本文目的为讨论当
$\mathop {\lim }\limits_{t \to \infty } {\mkern 1mu} l\left( t \right) = {x_0}$ (其中x0=sup{x;F(x)<1}为上端点)时,的渐近性质,其中:L(C):=
$\sum\limits_{i=1}^{n}{{{C}_{i}}{{X}_{n-i+1:n}}} $ 为次序统计量的线性和,C =(C1,C2,…,Cn)为常数向量,0<θ≤1. Ci为随机权重并且C1>0.记θ=Ci,如果Xk=Xn-i+1:n.文献[4]给出了权重和的渐近性质.文献[5]得到了一致风险测度下的渐近性质.文献[6]给出了研究求和尾部风险的渐近性质的方法.文献[3]提供了在正则变换下失真风险测度的尾部性质.
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设X1,…,Xn为非负随机变量,其对应的分布函数为F1,…,Fn并且满足:
其中当F1∈D(Φα)或者F1∈D(Λ)时,l(t)=t;当F1∈D(Ψα)时,l(t)=x0-t-1.
定义lower Matuszewska指标为
其中
条件1 1)当s→0时,失真函数g满足g(s)=O(sβ),记Ωg={β>0;g(s)=O(sβ),当s∈0}≠ø.
2) 设X,Y∈L+(
$\mathscr{P}$ ),对应分布函数为F和G,当t→∞时,满足F(l(t))=O(G(l(t))),极限几乎处处存在,其中x>0.
对任意a≥0,记Δa={x>a,h在x处存在},则Δ0为h的定义域.显然,(a,∞)\Δa的勒贝格测度为0,因此Δa在(a,∞)中稠密. h(x)在Δ0上非增.
引理1 设条件2中2)成立.
1) 如果0<αF*≤∞,那么
$\mathop {\lim }\limits_{x \to \infty ,x \in {\mathit{\Delta } _0}} {\mkern 1mu} h\left( t \right) = 0$ .2) 当1∈Δ0时,记
若存在x1∈Δ1满足h(x1)>0,则当0≤α<∞时,有F(l(t))∈RV-α,进一步对所有x≥1,h(x)=h(1)x-α成立.
定理1 设条件1成立.如果
$ \frac{1}{{{\beta }^{*}}}$ <αF*≤∞,其中β*=sup{Ωg},记l(t)=x0-t-1,则引理1和定理1的证明与文献[7]中的引理3.1和定理3.1的证明类似.
现在开始讨论当t→∞时,Hg(θXk|L(C)>l(t))基于下面几个假定条件的渐近性.
条件2 设F1∈D(Φα),并且
其中
$\widetilde C = \mathop {\max }\limits_{2 \le i \le n} {\mkern 1mu} \left\{ {{C_i}} \right\}$ .条件3 设F1∈D(Ψα),并且
其中C*:=
$\mathop {\max }\limits_{1 \le i \le n} {\mkern 1mu} {C_i}$ .条件4 设F1∈D(Λ),并且
因此由文献[4]中的定理3.1以及文献[8]中的定理3.1可知,当t→∞时,有
引理2 1)设条件2和公式(1)成立,则
2) 设条件3和公式(1)成立,则
3) 设条件4和公式(1)成立,则
证 对于0<x≤
$\frac{\theta }{{{C}_{1}}}$ 时,存在t0>0充分大,当t>t0时,由公式(2)可得首先证明1).如果条件2和公式(1)成立,则对于l(t)=t当t→∞时由(3)式可得
显然,
因此,联合式(1),(4)和(5),有
另一方面,对于x>
$\frac{\theta }{{{C}_{1}}}$ ,因为F1(t)∈D(Φα)有因此结论成立. 2)和3)的证明和1)类似.
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定理2 1)设条件2和公式(1)成立.如果g(·)连续,且当s→0时,g(s)=O(sβ),则当t→∞时,
关于x∈(0,∞)一致收敛.
2) 设条件3和公式(1)成立.如果g(·)连续,且当s→0时,g(s)=O(sβ),则当t→∞时,
关于x∈
$\left( 0, \frac{\theta }{{{C}_{1}}} \right]$ 一致收敛.3) 设条件4和公式(1)成立.如果g(·)连续,并且当s→0时,g(s)=O(sβ),则当t→∞时,
关于x∈
$\left( 0, \frac{\theta }{{{C}_{1}}} \right]$ 一致收敛.证 先证明1).因为g(·)在[0, 1]上连续,所以g(·)在[0, 1]上一致连续.因此对任意的ε>0,存在δ>0,使得对所有x,x*∈[0, 1],当|x-x*|<δ时,有|g(x)-g(x*)|<ε.并且由引理2的一致收敛性可知,可选择δ>0,存在N>0,当t>N时:
因为P(θXk>tx|L(C)>t)∈[0, 1]且λk(
$\sum\limits_{i=1}^{n}{{{\lambda }_{i}}}$ )-1∈[0, 1],当t>N时,因此一致性成立. 2)和3)的证明和1)相似,证明省略.
定理3 1)设条件2和公式(1)成立.如果g(·)为任意一失真函数,并且当s→0时,满足g(s)=O(sβ),则当t→∞时,
2) 设条件3和公式(1)成立.如果g(·)为任意一失真函数,并且当s→0时,满足g(s)=O(sβ),则对于0<x≤
$\frac{\theta }{{{C}_{1}}}$ ,当t→∞时,3) 设条件4和公式(1)成立.如果g(·)为任意一失真函数,并且当s→0时,满足g(s)=O(sβ),则对于0<x≤
$\frac{\theta }{{{C}_{1}}}$ ,当t→∞时,证 先证明1).显然地,
因为g(·)为非增函数且有界,则g(·)的不连续点的集合是至多可数的且其勒贝格测度为零.也就是说
在x∈(0,∞)上几乎处处收敛.
由第三littlewood原理,存在集合A⊆(0,∞),使得μ(A)=
$\int_{A}{\text{d}\mathit{x}}\le \frac{\varepsilon }{4}$ ,其中μ(·)为勒贝格测度.又因为公式(6)在(0,∞)\A上一致收敛,即存在一个N>0,使得当t>N时:其中M充分大使得
因为g(·)有界且小于1,所以当t>N时,
因此结论得证. 2)和3)的证明和1)相似,省略.