表5.1对第三章里的分布重新进行了排序。这里可以温习一下在极端薄尾(伯努利)和极端肥尾之间的一系列概率分布。在各类不同的分布中,一般被用来区分矩收敛性质的分布有:
1.紧支撑(但非退化分布)
2.亚高斯分布
3.亚指数分布
4.尾部指数大于2的幂律分布
5.尾部指数小于等于2的幂律分布。幂律分布仅在尾部指数大于1的时候存在均值,而仅在尾部指数大于2的时候存在方差
6.尾部指数小于1的幂律分布
表5.1 分布排序
我们感兴趣的是区分尾部事件是否有主导效应,从而找到平均斯坦和极端斯坦两大类的正式边界。
从中间看,亚指数分布是“薄尾”和“肥尾”的边界,具备如下性质。
假定X=X 1 ,X 2 …X n 是定义在 上的独立同分布随机变量,累积分布函数F,亚指数类分布可以定义为:
这里 是两个变量X 1 +X 2 的和的累积分布,这就意味着,X 1 +X 2 超过某个值x的概率是单个变量X超过该值概率的两倍。因此,对于非常大的x来说,每当和超过x,贡献就主要来自某个x——两个变量中的较大值,而较小值的贡献很小。
更一般地说,对n变量求和时也会由该集合中的最大值主导。更严谨地讲,亚指数分布等价于下列两个性质 [43] [84] ,对于给定的n≥2,让
因此,S n 和最大值M n 的量级相同,也即尾部起着最重要的作用。
从直觉上看,亚指数分布的尾部应该比指数分布下降更慢,因为指数分布的尾部事件并不起主导作用。实际上我们可以证明,对所有的 ,亚指数分布不存在指数矩:
然而,反过来就不成立了,因为一个分布可以没有指数矩,但不一定满足亚指数条件。
这里如果把随机变量x的偏离定义在负数区域,根据对称性,类似的结论同样成立,只需要把x→∞替换为x→−∞即可,对双尾变量来说,我们可以对正负区域分别进行研究。