除收敛至均值外,是否存在收敛到众数等其他量的统计量?
有没有不收敛到自身均值、却能收敛到众数这类量的统计量?
当然有!这个问题其实触及了统计量收敛行为里很有意思的一个分支——不是所有“有用”的统计量都会收敛到自身的期望,下面给你具体拆解:
符合要求的统计量例子
- 样本中位数(针对无有限均值的对称分布):拿柯西分布来说,它的总体中位数和众数都是0,但它没有有限的总体均值。对于独立同分布(i.i.d.)的柯西样本,样本中位数会依概率收敛到0(也就是总体众数/中位数),但样本中位数本身的均值不存在(因为柯西分布的样本中位数也不具有有限期望),自然不存在“收敛到自身均值”的可能,完全符合你提的要求:非平凡收敛、依赖i.i.d.样本、收敛到非自身均值的目标量。
- 样本众数(针对离散或“众数突出”的连续分布):比如考虑一个离散分布,满足
P(X=1)=0.6, P(X=0)=0.4,总体众数是1。当样本量n足够大时,样本中出现1的次数几乎肯定比0多,所以样本众数会几乎必然收敛到1(总体众数)。而样本众数的自身均值是多少呢?计算一下:对于有限n,样本众数为1的概率是$\sum_{k=\lceil n/2 \rceil}^n \binom{n}{k}0.6k0.4{n-k}$,这个值不等于1,也就是说样本众数的期望不是1,但它最终收敛到了1,而非自身均值。
关于样本均值的补充说明
你提到样本均值的情况:当总体均值存在时,辛钦大数定律保证样本均值依概率收敛到总体均值,而样本均值的期望就是总体均值,所以这时候它确实收敛到了自身均值。但如果总体均值不存在(比如柯西分布),样本均值根本不会收敛到任何有限值,这就不在我们讨论的有效范围内了。
额外注意事项
我们举的例子都避开了你说的“收敛到0”这类平凡情况,而且都是基于独立同分布样本,收敛方式覆盖了依概率收敛和几乎必然收敛两种你提到的类型。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者diadochos
相关产品推荐
相关产品推荐

