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关于收敛至 Marchenko-Pastur 分布的速率

概率论 2014-12-22 v3

摘要

X=(Xjk)\mathbf X=(X_{jk})n×pn\times p 随机矩阵,其元素 XjkX_{jk}1jn,1kp1\le j\le n,1\le k\le p 范围内相互独立。我们研究矩阵 W=1pXX\mathbf W=\frac1p\mathbf X\mathbf X^* 的经验谱分布函数收敛至 Marchenko-Pastur 律的速率。假设 EXjk=0\mathbf E X_{jk}=0EXjk2=1\mathbf E X_{jk}^2=1,且矩阵元素 XjkX_{jk} 的分布具有均匀次指数衰减性,即存在常数 ϰ>0\varkappa>0,使得对任意 1jn,1kp1\le j \le n,\,1\le k\le p 及任意 t1t\ge 1,均有 Pr{Xjk>t}ϰ1exp{tϰ}. \mathbf{ Pr}\{|X_{jk}|>t\}\le \varkappa^{-1}\exp\{-t^{\varkappa}\}. 通过递归论证表明,在高概率下,样本协方差矩阵 W\mathbf W 的经验谱分布与 Marchenko-Pastur 分布之间的 Kolmogorov 距离为 O(n1log4+4ϰn)O(n^{-1}\log^{4+\frac4{\varkappa}} n) 量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.1284,
  title  = {On the Rate of Convergence to the Marchenko--Pastur Distribution},
  author = {F. Götze and A. Tikhomirov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.1284},
  year   = {2014}
}

备注

A much shortened version of the proof rewriting Section 6 by using transfer principles to Gaussian variables for moments of convex functions in Section 4 and the Appendix