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測度

(數學術語)

鎖定
測度,數學術語。數學上,測度(Measure)是一個函數,它對一個給定集合的某些子集指定一個數,這個數可以比作大小、體積概率等等。傳統的積分是在區間上進行的,後來人們希望把積分推廣到任意的集合上,就發展出測度的概念,它在數學分析概率論有重要的地位。 [1] 
測度論實分析的一個分支,研究對象有σ代數、測度、可測函數積分,其重要性在概率論統計學中都有所體現。
中文名
測度
外文名
Measure
所屬學科
測度論
種    類
計數測度哈爾測度
定    義
對給定集合的某些子集指定一個數
類    型
數學術語

測度定義

測度定義1

構造一個集函數,它能賦予實數集簇М中的每一個集合E一個非負擴充實數。我們將此集函數稱為E的測度 [2] 

測度定義2

設R是集X的,ρ是R上非負可數加性集函數,且滿足ρ(∅)=0,則稱ρ是定義在(X,R)上的一個(正)測度 [5-6] 

測度相關概念

Γ中的集合是可測集,不在Γ中的集合是不可測集。特別地,若ρ(X)=1,則稱ρ為概率測度 [4] 

測度性質

下面的一些性質可從測度的定義導出: [3] 
單調性
測度
單調性: 若
為可測集,而且
,則
可數個可測集的並集的測度
為可測集(不必是兩兩不交的),則集合
的並集是可測的,且有如下不等式(“次可列可加性”):
如果還滿足並且對於所有的
,則如下極限式成立:
可數個可測集的交集的測度
為可測集,並且對於所有的
,則
交集是可測的。進一步説,如果至少一個
的測度有限,則有極限:
如若不假設至少一個
的測度有限,則上述性質一般不成立。例如對於每一個
,令
這裏,全部集合都具有無限測度,但它們的交集是空集。

測度完備性

一個可測集
稱為零測集,如果
。零測集的子集稱為可去集,它未必是可測的,但零測集自然是可去集。如果所有的可去集都可測,則稱該測度為完備測度
一個測度可以按如下的方式延拓為完備測度:考慮
的所有這樣的子集 F,它與某個可測集 E僅差一個可去集,也就是説 E與 F的對稱差包含於一個零測集中。由這些子集 F生成的σ代數,並定義
的值就等於

測度例子

下列是一些測度的例子(順序與重要性無關)。 [2] 
計數測度定義為
的“元素個數”。
一維勒貝格測度是定義在
的一個含所有區間的σ代數上的、完備的、平移不變的、滿足
的唯一測度。
Circular angle測度旋轉不變的。
局部緊羣上的哈爾測度是勒貝格測度的一種推廣,而且也有類似的刻劃。
恆零測度定義為
,對任意的
每一個概率空間都有一個測度,它對全空間取值為1(於是其值全部落到單位區間[0,1]中)。這就是所謂概率測度。見概率論公理。
其它例子,包括:狄拉克測度、博雷爾測度、若爾當測度、遍歷測度、歐拉測度、高斯測度、貝爾測度、拉東測度
參考資料
  • 1.    M. E. Munroe, 1953. Introduction to Measure and Integration. Addison Wesley.
  • 2.    H.L.Royden.Real Analysis:China Machine Press,2006
  • 3.    R. M. Dudley, 2002. Real Analysis and Probability. Cambridge University Press.
  • 4.    John B. Conway.泛函分析教程 第2版:Springer,2007
  • 5.    Gerald B. Folland.實分析 第2版:WILEY,1999
  • 6.    Paul R. Halmos.測度論:Springer,1974