確率変数から生成される$\sigma$加法族

ボレル集合から生成された$\sigma$加法族を定義しましたが、今回は確率変数から生成される$\sigma$加法族を定義します。

確率空間$(\Omega, \mathcal{F}, P)$上で定義された可測空間$(\mathcal{E}, \mathcal{G})$に値を取る確率変数$X:\Omega\to\mathcal{E}$に対し、集合族$\mathcal{A}_X$ $$ \mathcal{A}_X=\{X^{-1}(G):G\in\mathcal{G}\}=\{\{\omega\in\Omega:X(\omega)\in G\}:G\in\mathcal{G}\} $$ を確率変数$X$から生成された集合族という。$\mathcal{A}_X$から生成される$\sigma$加法族$\sigma[\mathcal{A}_X]$を$\sigma[X]$と書く。

前記事で

空でない集合$S$の、様々な部分集合$E_n$を元とする集合族$\mathfrak{B}_0$に対して、この$\mathfrak{B}_0$を含むような$\sigma$加法族のうち最小のものが存在する。これを$\sigma[\mathfrak{B}_0]$と書き、$\mathfrak{B}_0$から生成された$\sigma$加法族と呼ぶ。

のように定義していたので、後半はこれを使用していることがわかります。つまり確率変数$X$から集合族を生成し、その集合族から$\sigma$加法族を生成しています。

重要な点は、このように定められた$\sigma$加法族$\sigma[X]$は確率変数$X$にとって必要十分であるため、根元事象である$\Omega$の構造は不要となることです。$\Omega$はもはや十分大きければなんでも良いわけです。

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