本章导言
本科计算中,随机变量通常通过分布列或密度出现。这两类模型并未涵盖所有概率分布;无限次试验还需要同时处理无穷多个事件。本章明确哪些集合是事件、哪些函数是随机变量,以及怎样在同一个积分定义下统一离散、连续和混合模型。
证明按构造顺序展开:先选择可测集合并建立测度,再定义可测映射与推前分布,随后由简单函数构造积分。单调收敛、Fatou引理和控制收敛定理说明极限何时能移入积分;乘积测度与Fubini定理说明积分何时能换序。
最后两节研究可积性的强弱和测度之间的关系。一致可积性将在大数定律和鞅收敛中反复使用;拉东—尼科迪姆定理将在第11章给出一般条件期望的存在性。阅读时应分别记录定理的条件、结论及反例中失效的条件。
先修知识与阅读方式
第2章的可数可加性、第4章的分布函数、第7章的期望;需要熟悉集合运算与实数极限。
先按顺序读定义和证明,再独立完成练习。若直接从本章进入,可回到全书学习路线检查先修知识;遇到技术性证明思路,应结合节末文献补读对应论证。
本章各节
- 9.1 概率空间、生成族与测度扩张
Probability Spaces and Extension - 9.2 可测映射、分布与一般分布函数
Random Variables and General Distributions - 9.3 勒贝格积分与积分收敛定理
Lebesgue Integration and Convergence - 9.4 乘积测度、独立性与累次积分
Product Measures and Independence - 9.5 Lp空间与一致可积性
Lp Spaces and Uniform Integrability - 9.6 绝对连续与拉东—尼科迪姆定理
Absolute Continuity and Radon–Nikodym