过程Mi(t;θ0)的证明:由条件期望知
E{dNi(t)}=E{E[dNi(t)|Zi(t)]}
=E{E[Yi(t)dNi*(t)|Zi(t)]}
=E{E[Yi(t)|Zi(t)]E[dNi*(t)|Zi(t)]}
=E{[Yi(t)][(1-π(Wi(t)))exp{γ′0Xi(t)}λ0(t)dt]}
=E{Yi(t)(1+exp{β′0Wi(t)})-1exp{γ′0Xi(t)}λ0(t)dt}
所以E{Mi(t;θ0)}=0,即Mi(t;θ0)是均值为零的随机过程.
性质5.3.1的证明:由于
故U(t;θ0)可以写成
其中
类似于Lin等(2000)中附录A.2的证明,我们可以知道n-1/2U(t;θ0)是弱收敛的,并且它的极限分布的均值为0,协方差函数在式(5.3.2)中给出.
性质5.3.2的证明:这里我们先证明
的存在性,唯一性及相合性.
记
,由于
则有(https://www.xing528.com)
由一致强大数定理我们知道,A*(θ)关于θ几乎处处一致收敛到一个非随机的A(θ)函数,且Aθ(0)=A,其中A在(Δ4)给出,且由条件(Δ4)知A(θ0)是非奇异的,A(θ)关于θ是连续的.那么由A*(θ)的一致收敛及连续性,A(θ0)的非奇异性知,有θ0的一个小范围,在这个范围上,任意大的n,A*(θ)的特征根有界且非零.类似于Lin等(1995)中定理(2.2)的证明,可知
存在唯一,且为θ0的强相合估计.
接下来我们把目光放到
的渐近正态性上.用
的级数展开,A*(θ0)一致收敛性,
的相合性以及A的非奇异性,我们可以知道
故由性质5.3.1有,
依分布收敛到一个均值为0,协方差矩阵是A-1ΣA-1的正态随机向量,并且
是其协方差矩阵的相合估计.性质5.3.3的证明:我们首先证明
的相合性.由微分中值定理有
其中θ*在
和θ0之间.由一致强大数定理和Lin等(2000)中的引理1知,式(5.7.3)等号右边第一部分一致收敛到0.由条件(Δ1)-(Δ4)知,式(5.7.3)最后一部分中积分几乎处处一致有界.因此由
的相合性得,式(5.7.3)最后一部分一致收敛到0.因此
在t∈[0,τ]内几乎处处一致收敛于Λ0(t).
接着证明
的弱收敛性.我们发现
利用
在θ0处级数展开,式(5.7.4)等号右边第一部分可以写为
由Lin等(2000)中的引理1以及一致强大数定理知,几乎处处有
其中B(t;θ0)由式(5.3.4)给出.由性质(5.3.1)和式(5.7.2)有
则,对于t一致地有
另一方面,对于0≤t≤τ可以得到
于是利用Lin等(2000)中的引理1知,对t一致地有
最后由式(5.7.4)-(5.7.6)知,对t一致地有
由式(5.7.4)知,对于固定t,
渐近于均值为0的独立同分布随机变量之和.接着根据多元中心极限我们发现,
-Λ0(t)}以有限维分布收敛到均值为零的高斯过程.注意到Φi(t)中B(t;θ0)是非随机的函数,且
与t无关,由此可知Φi(t)中第二部分是胎紧的.另一方面,与性质5.3.1的证明相似,Φi(t)中第一部分也是胎紧的,那么Φi(t)也是胎紧的,且
弱收敛到一个均值为0的高斯过程,且在s(,t)处的协方差函数为Γ(s,t)=E{Φi(s)Φi(t)}.同时Γ(s,t)的相合估计在式(5.3.5)给出.
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