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Pure Mathematics 理论数学, 2012, 2, 185-191
http://dx.doi.org/10.12677/pm.2012.24029 Published Online October 2012 (http://www.hanspub.org/journal/pm.html)
On the Strong Law of Large Numbers for Generalized
Pairwise NQD Random Sequences*
Zonggang Deng, Jinyu Zhou, Qianjun Xiao, Yun Ma
Hunan Vocational Institute of Technology, Xiangtan
Email: 744690180@qq.com
Received: Jun. 18th, 2012; revised: Jul. 8th, 2012; accepted: Jul. 16th, 2012
Abstract: This paper mainly studies the generalized pairwise NQD random sequenc es of nonnegativ e rando m
variables sequences of Kolmogorov strong law of large numbers, and zero mean of the generalized pairwise
NQD random sequences under the condition of

2
1
log
p
n
pp
nnn
X
nE Ma X









, or
01p

2
1
1
log
p
n
pp
nnnn
X
nE MaMa X








12p

,

 of the strong law of large numbers, the identically dis-
tributed of pairwise NQD random sequences of the Kolmogorov strong law of large numbers for a class of
generalized to in a wide range of conditions of identically distributed of generalized pairwise NQD random
sequences of the strong law of large numbers.
Keywords: Generalized Pairwise NQD Sequences; Strong Law of Large Numbers; Kronecker Lemma;
Generalized Three Series Theorem
两两广义 NQD 列的强大数定律*
邓总纲,周金玉,肖前军,马 云
湖南理工职业技术学院,湘潭
Email: 744690180@qq.com
收稿日期:2012 年6月18 日;修回日期:2012 年7月8日;录用日期:2012 年7月16 日
摘 要:本文主要研究了两两广义 NQD 列关于非负随机变量序列的 Kolmogorov 强大数定律和零均值
的两两广义 NQD 列在条件

2
1
log
p
n
pp
nnn
X
nE Ma X









,01p

或

2
1
1
log
p
n
pp
nnnn
X
nE MaMa X









12p,

下的强大数定律,把同分布的两两 NQD 列的
Kolmogorov 强大数定律推广到了在一类广泛的条件下的同分布的两两广义NQD 列的强大数定律。
关键词:两两广义 NQD 列;强大数定律;Kronecker引理;广义三级数定理
1. 引言
两两 NQD 列是一类相当广泛的随机变量序列,自从 1966 年由著名统计学家 Lehmann[1]提出以来,关于两
*基金项目:湖南省教育厅资助科研项目(两两广义 NQD 列的性质 11C0637;基于图形表示方法和分形理论的生物序列分析及其应用
10C0185)。
Copyright © 2012 Hanspub 185
邓总纲 等  两两广义 NQD 列的强大数定律
两NQD 列极限理论的研究已取得很多成果[2-8]。在自定义的两两广义 NQD列的定义下,已经获得了两两广义
NQD 列的基本性质、Kolmogorov 不等式、弱大数定律、r阶平均收敛性和几乎必然收敛性[2,9]。
本文研究了两两广义 NQD 列关于非负随机变量序列的 Kolmogorov强大数定律和零均值的两两广义 NQD
列在条件

2
1
log
p
n
pp
nnn
X
nE Ma X








,01p或

2
1
1
log
p
n
pp
nnnn
X
nE MaMa X











2p

,1下的强
大数定律。
本文约定:文中出现的 c总表示正常数,它在不同的地方可以表示不同的值;i, j, k, n表示整数,R是实数
集,E是期望,P表示概率。
2. 定义与引理
定义[9] 设

是定义在同一概率空间上的随机变量序列,记,1
n
Xn
1
n
n
i
SX

i

( )。集合 A的示性函 1n
数记为 A
I
,称随机变量 X和Y是广义的 NQD 的,若对任意的 ,
x
yR

,存在常数 ,都有 1c





,PX xY ycPX xPY y ,







,1PX xY ycPX xPY yc

 .
称随机变量序列

是两两广义 NQD 列,若对任意

,1
n
Xnij

,i
X
与
j
X
是广义 NQD 的。
称随机变量序列

是p阶Cesaro 一致可积的

,1
k
Xk


0p,若


1
1
lim sup0
p
kk
xnkn
nEXIXx

 


下面给出三个引理:
引理 1[2] (Kronecker引理)设

和

n
a

n
x
是两实数序列, 0n
a

,
1
n
nn
x
a



收敛,那么
1
0
ni
ii
x
a


,. .as

引理 2[3] (广义三级数定理)设

是两两广义 NQD 列,,1
n
Xn0
n
EX

。对某 ,记 0c



n

c
nnn n
X
cIXcXI XXc c cI,如果

1n
n
PX c



 (1)
1
c
n
n
EX




 (2)
2
1
log c
n
n
nVarX




 (3)
则
1n
n
X




 收敛 (4) .as
且条件(1)也是条件(4)的必要条件。
引理 3[9] 设随机变量 X和Y是广义 NQD 的,则
1) ; EXY cEXEY
2) 如果 f, g同为非降(或非增)函数,则


f
X与


g
Y仍为广义 NQD 的。
3. 主要结果
定理 1 设

是两两广义 NQD 列,

,1
n
Xn




n
g
x是偶函数序列,它们在区间 中取正值、不减,而且
对每一 n满足下列条件之一:
0x
Copyright © 2012 Hanspub
186
邓总纲 等  两两广义 NQD 列的强大数定律
1) 在区间 中,0x

n
x
g
x不减;
2) 在区间 中,0x

n
x
g
x和

2
n
g
x
x
都是不增的,且 0
n
EX

,此外


n
a是常数列,满足 0和
n
a


2
1
log nn
nn
X
n
Eg
nga


,则
1
0, .
nk
kk
Xas
a


。
证明:由引理 1,要证
1
0, .
nk
kk
Xas
a


,只需证明
1
n
nn
x
a



, 收敛因为.as n
n
X
a





仍是两两广义 NQD 列,由引理
2知只需验证(1)~(3)式成立即可。
其中 ,由1c

n
g
x当 时不减的,有 0x



   

1
dd d
nn nnnn
nn nn
nn nn
Xa XaXa
nn nnnn
g
XE
PXappg Xp
ga gaga
 
 
 gX
由条件知







2
111
log
nn nn
nn
nnn
nn nn
EgXEg x
PX an
ga ga


 
 
假设对某个 n,函数

n
g
x满足条件(1),则在区间 n
x
a

中


n
nn
xa
n
g
xga







2
2
22
nn
n
nn
nnn
g
x
gx
x
g
a
aga

对于满足条件(2)的

n
g
x,在同一区间中,由于


2
n
g
x
x
不增,所以


2
2n
nn
a
x
n
g
xga

因此,无论

n
g
x满足(1)或(2),都有



2
2
nn
nn
n
g
x
x
g
a
a
对任意 n,由不等式有
r
C






2222
n
a
nnnnnnnnn
EXEaIXaXI XaaIXa
n




22
nnn nnn
EaIX aXIX a 
(“ ”表示通常的大“O”),由于

n
g
x是偶函数,在


0,

不减,所以



  
2
22
nn n
nnn nnnnn
nn nn
gX a
EaIXaEaIXagX
ga ga
 
由


2
2
nn
nn
n
g
x
x
g
a
a知


22
nn n
nn
gx
x
a
ga

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
   
22
22
dd
nn nn
nn
nnn nnnnn
Xa Xa
nn nn
aa
EXIXaXpg XpEg X
ga ga

 

所以

 
2
2
n
an
n
nn
a
EXEg X
ga


n
n
结合条件得




2
22
2
11
log log
n
a
nnn
nn
nn
n
EX Eg X
nn
ga
a




 。
另外,若条件(1)满足,则









   
 
dd
2
n
nn nn
a
nnn n nnnnnnnnnnnn
nn nn
nn nnnnnn
Xa Xa
nnnn nn
nnn
nn
EXEaIXaXI XaaIXaEaI XaEXI Xa
gX aa
EaI XaXpEgXgXp
gaga ga
aEg X
ga

 



若条件(2)满足,由

0,
nn
x
EX
g
x
不增,得






  
 
d
2
n
nn
a
nn nnn nnn nnnn nn
nn
n nnn nnnnnn
Xa
nn nn
nnn
nn
EXEaI XaEXI XaEaI XaEXEXI Xa
aa
EaI XaEXI XaEgXgXp
ga ga
aEg X
ga

  
 


所以都满足



11
2
n
ann
n
nn
nnn
Eg X
X
Eaga





由引理 2得
1
0, .
nk
kk
Xas
a


。
证毕。
在定理 1中,令

p
n
g
xx, ,可得到一个重要的推论: 0p
推论 1 设

是两两广义 NQD 列,

,1
n
Xn0n
a


2
1
log
p
n
p
nn
EX
na




,02p


且当12时, ,则p 0
n
EX 
1
0, .
nk
kk
Xas
a


。
定理 2 设

为零均值的两两广义 NQD 列,若下列条件之一成立:

,1
n
Xn

2
1
log
p
n
pp
nnn
X
nE Ma X









,01p (1)


2
1
1
log
p
n
pp
nnnn
X
nE MaMa X










2p
,1


0M
(2)
其中 ,

是常数列且满足 则

n
a0n
a
1
0, .
nk
kk
Xas
a


。
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188
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证明:当 ,
01p 0
nn
XMa时,有

21
p
n
pp
nn
X
MaX

所以



2p
n
nn nnp
p
nn
X
PX MaEIX MaEMaX


 



;
所以

 
2
11 1
2log
pp
nn
nn pp
pp
nn n
nn nn
XX
PX MaEnE
Ma XMa X
 
 


 



 
。
当12,p0
nn
XMa时,

1
22
1
pp
nn
pp pp
nn nnn
XX
XX MaMa X






1
2p
n
nn nnpp
nnn
X
PX MaEIX MaEMaMa X
 

从而当(1)或(2)成立时,有
1
n
nn
X
PM
a








成立。
记




c
nnnnnnnnnn
X
Ma IXMaXIXMaMa IXMa 由引理 3知


c
n
X
仍为两两广义 NQD列,
从而
c
n
n
X
a






也是两两广义 NQD 列,当,01pnn
X
Ma时,有 11
p
p
Ma
nn
X


所以 11
p
p
nn
XMa

。
因为




  
1
1
11 1
p
nnnn
nnnn nnpp
p
nn
n
n
ppp
nnnn nn
n
pp pp
p
p
pp
n
nnnn nn
XMaXX
EXIXMaEXIXMac Ec Ec EMa X
X
Ma
XMa XXMa X
cEcE caE
Ma
Ma XMa XMa X


 


 

所以



p
n
c
nnnnnnnnnn np
p
nn
p
n
npp
nn
X
EXEMaI XMaEXI XMacaEI XMacaEMa X
X
caEMaX


 
当12,由 有 p 0
n
EX 





 
  
1
11
1
1 1
c
nnnn nnnnnnnn
pp
nn
npp
pp
nnnn n
pp
nnn
n n
pppp
p p
nnnnn nnnn
EXEMaIX MaEXIX MacaEIX MaEXIX Ma
XX
caE cE
MaMa XXX
XMaX X
caE cEcaE
MaMa XMaXMaMaMa X



 

 



n
p
n

从而当(1)或(2)成立时,有
1
c
n
nn
X
Ea



成立。
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最后,若,由 不等式有 02p r
C









2
2
22
22
c
nnnnnnnnn
nnnnnn
nnn nnn
EXEMaIXMaXIXMaMaIXMa
cE MaIXMaEXIXMa
caEIXMacEXIXMa
 
 
 
n
当 ,01p nn
X
Ma时
 

2 2
p
n
nn nnnn nnp
p
nn
X
EXI XMaMaEXI XMacaEMa X

又因为


22
p
n
nnn np
p
nn
X
aEIXMacaE Ma X
 
所以当(1)成立时有

2
22
11
log log
p
cn
npp
nn
nnn
X
X
nEc nE
aMa X



 

 

 
 成立
当12,pnn
X
Ma时,有


22
1
p
n
nnn npp
nnn
X
aEIXMacaE MaMa X

 
 









2
2
1
nn nnn nnn nnnn n
p
n
nnnnnpp
nnn
EXIX MaEXIX MaXIX MaMaEXIXMa
X
MaE XIXMaca EMaMa X
 
 
成立。
若(2)式成立时, 有


2
2
2
21
11
log log
cp
nn
pp
nn
nnnn
nEX X
cnE
aMaMa X





 



 成立。
总之有

2
2
2
1
log c
n
nn
nEX
a





成立。
由引理 2知
1
n
nn
X
a


 .收敛,再由引理 1知 as
1
0
nk
kk
X
a


 as .
证毕。
4. 结语
本文主要研究了两两广义 NQD 列的强大数定律,把同分布的两两 NQD 列的Kolmogorov强大数定律推广
Copyright © 2012 Hanspub
190
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到了在一类广泛的条件下的不同分布的两两广义 NQD 列的强大数定律,从而丰富了NQD 列方面的结果,对进
一步研究极限理论有一定的理论价值。
参考文献 (References)
[1] E. L. Lehmann. Some concepts of dependence. The Annals of Mathematical Statistics, 1966, 37(5): 1137-1153.
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