<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">VMSTA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Modern Stochastics: Theory and Applications</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2351-6054</issn><issn pub-type="ppub">2351-6046</issn><issn-l>2351-6046</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>VTeX</publisher-name><publisher-loc>Mokslininkų g. 2A, 08412 Vilnius, Lithuania</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">VMSTA212</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/22-VMSTA212</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>On the mean and variance of the estimated tangency portfolio weights for small samples</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3403-6805</contrib-id>
<name><surname>Alfelt</surname><given-names>Gustav</given-names></name><email xlink:href="mailto:gustava@math.su.se">gustava@math.su.se</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta212_aff_001">a</xref><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1395-9427</contrib-id>
<name><surname>Mazur</surname><given-names>Stepan</given-names></name><email xlink:href="mailto:Stepan.Mazur@oru.se">Stepan.Mazur@oru.se</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta212_aff_002">b</xref><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta212_aff_003">c</xref>
</contrib>
<aff id="j_vmsta212_aff_001"><label>a</label><institution>Department of Mathematics</institution>, Stockholm University, SE-10691 Stockholm, <country>Sweden</country></aff>
<aff id="j_vmsta212_aff_002"><label>b</label><institution>Unit of Statistics</institution>, Örebro University School of Business, SE-70182 Örebro, <country>Sweden</country></aff>
<aff id="j_vmsta212_aff_003"><label>c</label><institution>Department of Economics and Statistics, School of Business and Economics</institution>, Linnaeus University, SE-35195 Växjö, Sweden, <country>Sweden</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2022</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>2</day><month>9</month><year>2022</year></pub-date><volume>9</volume><issue>4</issue><fpage>453</fpage><lpage>482</lpage><history><date date-type="received"><day>13</day><month>12</month><year>2021</year></date><date date-type="rev-recd"><day>24</day><month>5</month><year>2022</year></date><date date-type="accepted"><day>29</day><month>7</month><year>2022</year></date></history>
<permissions><copyright-statement>© 2022 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>In this paper, a sample estimator of the tangency portfolio (TP) weights is considered. The focus is on the situation where the number of observations is smaller than the number of assets in the portfolio and the returns are i.i.d. normally distributed. Under these assumptions, the sample covariance matrix follows a singular Wishart distribution and, therefore, the regular inverse cannot be taken. In the paper, bounds and approximations for the first two moments of the estimated TP weights are derived, as well as exact results are obtained when the population covariance matrix is equal to the identity matrix, employing the Moore–Penrose inverse. Moreover, exact moments based on the reflexive generalized inverse are provided. The properties of the bounds are investigated in a simulation study, where they are compared to the sample moments. The difference between the moments based on the reflexive generalized inverse and the sample moments based on the Moore–Penrose inverse is also studied.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Tangency portfolio</kwd>
<kwd>singular inverse Wishart</kwd>
<kwd>Moore–Penrose inverse</kwd>
<kwd>reflexive generalized inverse</kwd>
<kwd>estimator moments</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>62H12</kwd>
<kwd>91G10</kwd>
</kwd-group>
<funding-group><award-group><funding-source xlink:href="https://doi.org/10.13039/501100003509">Örebro University</funding-source></award-group><funding-statement>Stepan Mazur acknowledges financial support from the internal research grants at Örebro University and from the project “Models for macro and financial economics after the financial crisis” (Dnr: P18-0201) funded by Jan Wallander and Tom Hedelius Foundation. </funding-statement></funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta212_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>How to efficiently allocate capital lies at the heart of financial decision making. Portfolio theory, as developed by [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_035">35</xref>], provides a framework for this problem, based on the means, variances and covariances of the assets in the considered portfolio. The theory revolves around the trade-off between expected return and variance (risk), denoted by mean-variance optimization. In this setting, investors allocate wealth in order to maximize expected return given a certain level of risk or conversely allocate wealth to minimize the risk given a certain level of expected return. Although it has received a lot of criticism (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_042">42</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_027">27</xref>]), the framework remains one of the most crucial components in portfolio management.</p>
<p>In this paper, we consider the tangency portfolio (TP) which is one of the most important portfolios in the financial literature. The TP weights determine what proportions of the capital to invest in each asset and are obtained by maximizing the expected quadratic utility function. For a portfolio of <italic>p</italic> risky assets, the TP weights are given by 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_001">
<label>(1)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathbf{w}_{TP}}={\alpha ^{-1}}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}(\boldsymbol{\mu }-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_001"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <italic>p</italic>-dimensional mean vector of the asset returns, <bold>Σ</bold> is a <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_002"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> symmetric positive definite covariance matrix of the asset returns, the coefficient <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_003"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\alpha >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> describes the investors’ risk aversion,<xref ref-type="fn" rid="j_vmsta212_fn_001">1</xref><fn id="j_vmsta212_fn_001"><label><sup>1</sup></label>
<p>This value represents how willing an investor is to accept upward and downward risks on their investment. It can be determined through, e.g., qualitative assessment, such as interview questions posed to the investor.</p></fn> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_004"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${r_{f}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the rate of a risk-free asset and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_005"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{1}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <italic>p</italic>-dimensional vector of ones. We allow for short sales and, therefore, some weights can be negative. Let us also note that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_006"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> determines the structure of the portfolio which corresponds to risky assets and does in general not sum to 1. Consequently, the rest of the wealth <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_007"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$1-{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}}{\mathbf{1}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> needs to be invested into the risk-free asset.</p>
<p>Naturally, the TP weights <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_008"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> depend on knowledge of the mean vector <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_009"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the covariance matrix <bold>Σ</bold>. In general, these quantities are not known and need to be estimated from data on <italic>N</italic> historical return vectors <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_010"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{x}_{1}},\dots ,{\mathbf{x}_{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Plugging sample estimates of the mean vector and covariance matrix into (<xref rid="j_vmsta212_eq_001">1</xref>) leads us to the sample estimate of the TP weights expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_002">
<label>(2)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\hat{\mathbf{w}}_{TP}}={\alpha ^{-1}}{\mathbf{S}^{-1}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <bold>S</bold> is the sample covariance matrix and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_011"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the sample mean vector, respectively, of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_012"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{x}_{1}},\dots ,{\mathbf{x}_{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="j_vmsta212_fn_002">2</xref><fn id="j_vmsta212_fn_002"><label><sup>2</sup></label>
<p>It is worth to mention that a similar structure appears in the discriminant analysis. Namely, the coefficients of a discriminant function that maximizes the discrepancy between two datasets are expressed as a product of the inverse sample covariance matrix and the sample mean vector (see, for example, [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_006">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_014">14</xref>]).</p></fn> The statistical properties of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_013"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have been extensively studied throughout the literature. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_018">18</xref>] derived an exact test of the weights in the multivariate normal case. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_039">39</xref>] obtained the univariate density for the TP weights as well as its asymptotic distribution, under the assumption that returns are independent and identically multivariate normally distributed. Further, [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_004">4</xref>] provided a procedure of monitoring the TP weights with a sequential approach. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_006">6</xref>] obtained the density for, and several exact tests on, linear transformations of estimated TP weights, while [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_032">32</xref>] provided approximate and asymptotic distributions for the weights. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_003">3</xref>] studied the distribution of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_014"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from a Bayesian perspective.<xref ref-type="fn" rid="j_vmsta212_fn_003">3</xref><fn id="j_vmsta212_fn_003"><label><sup>3</sup></label>
<p>In the Bayesian setting, the posterior distribution of TP weights is expressed as a product of the (singular) Wishart matrix and Gaussian vector. Statistical properties of those products are studied by [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_007">7</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_008">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_013">13</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_009">9</xref>].</p></fn> [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_015">15</xref>] studied the TP weights in small and large dimensions when both the population and sample covariance matrix are singular. Analytical expressions of higher order moments of the estimated TP weights are derived in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_029">29</xref>], while the article [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_031">31</xref>] presented the asymptotic distribution of the estimated TP weights as well as the asymptotic distribution of the statistical test on the elements of the TP under a high-dimensional asymptotic regime. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_038">38</xref>] derived a test for the location of the TP, and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_037">37</xref>] extended this result to the high-dimensional setting. Furthermore, [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_009">9</xref>] derived central limit theorems for the TP weights estimator under the assumption that the matrix of observations has a matrix-variate location mixture of normal distributions. More recently, [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_030">30</xref>] investigated the distributional properties of the TP weights under a skew-normal model in small and large dimensions.</p>
<p>The common scenario considered is that the number of observations available for the estimation, denoted by <italic>N</italic>, is greater than the portfolio size, denoted by <italic>p</italic>. In this case the sample covariance matrix <bold>S</bold> is positive definite, and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_015"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be obtained as presented in (<xref rid="j_vmsta212_eq_002">2</xref>). However, when the considered portfolio is large, it is possible that the number of available observations is less than the portfolio dimension. This can be due to a lack of data for all the assets in the portfolio, but it may also occur due to the fact that covariance of asset returns tends to change over time. As such, the assumption of a constant covariance might only hold for limited periods of time, hence limiting the amount of data available for estimation. Many applications consider portfolios of large dimensions, containing up to 50, 100 or even 1000 assets (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_041">41</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_026">26</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_034">34</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_002">2</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_020">20</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_016">16</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_022">22</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_005">5</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_012">12</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_001">1</xref>]). If returns are measured on weekly or monthly intervals, data reaching back several decades might be required to ensure <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_016"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Unless the considered assets can be assumed to have a constant covariance matrix over very long time periods, data spanning such long time intervals is not suitable to use in the estimation, or might simply not be available. Any such situations, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_017"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, would result in a singular sample covariance matrix <bold>S</bold>, which in turn is noninvertible, in the standard sense.</p>
<p>This issue can be remedied by estimating <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_018"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta212_eq_001">1</xref>) with the Moore–Penrose inverse of <bold>S</bold>, which we will denote by <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_019"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This generalized inverse has previously been successfully employed in portfolio theory for the <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_020"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> case by [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_010">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_011">11</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_044">44</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_015">15</xref>].<xref ref-type="fn" rid="j_vmsta212_fn_004">4</xref><fn id="j_vmsta212_fn_004"><label><sup>4</sup></label>
<p>Instead of using the Moore–Penrose inverse, one can consider regularization techniques such as the ridge-type method [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_043">43</xref>], the Landweber–Fridman iteration approach [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_033">33</xref>], a form of Lasso [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_019">19</xref>], or an iterative algorithm based on a second order damped dynamical systems [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_024">24</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_025">25</xref>].</p></fn> Applying the Moore–Penrose inverse, the TP weights are estimated as 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_003">
<label>(3)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}={\alpha ^{-1}}{\mathbf{S}^{+}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
An attractive feature of applying the Moore–Penrose inverse <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_021"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta212_eq_001">1</xref>) is that it is the least square solution to the system of equations described by 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_004">
<label>(4)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">v</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbf{S}\mathbf{v}={\alpha ^{-1}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which in the singular case generally lacks exact solution. That is, as shown in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_040">40</xref>], for any vector <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_022"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{v}\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_023"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">v</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \mathbf{S}\mathbf{v}-{\alpha ^{-1}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}}){\| _{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> ≥ <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_024"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \mathbf{S}{\mathbf{S}^{+}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})-{\alpha ^{-1}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}}){\| _{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_025"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \cdot {\| _{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Euclidean norm of a vector. Phrased differently, (<xref rid="j_vmsta212_eq_003">3</xref>) provides the best solution to equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_004">4</xref>), in the least square sense. In addition, when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_026"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_027"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}={\mathbf{S}^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_028"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}={\hat{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_029"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be viewed as a general estimator for the TP weights, covering both the singular and nonsingular case. For further properties of the Moore–Penrose inverse, see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_017">17</xref>].</p>
<p>The expectation and variance of an estimator are key quantities to describe its statistical properties. With the standard assumption of normally distributed asset returns, the stochastic components of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_030"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> consists of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_031"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_032"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which are independent under the assumption of normally distributed data (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_010">10</xref>]). Unfortunately, there exist no derivation of the expected value or variance of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_033"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_034"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>] however, these quantities are presented in the special case of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_035"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The authors also provided approximate results, using moments of standard normal random variables, and exact results for moments of the generalized reflexive inverse, another quantity that can be applied as an inverse of <bold>S</bold>. Further, in a recent paper [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>], several bounds on the mean and variance of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_036"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are provided, based on the Poincaré separation theorem. Our paper builds on the results presented in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>] to provide bounds and approximations for the moments of the TP weights, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_037"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_038"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_039"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\cdot ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_040"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[\cdot ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the expected value and variance, respectively. We also present a simulation study, where various measures compare the derived bounds with the equivalent sample quantities obtained from simulated data. Finally, we compare the moments obtained applying the reflexive generalized inverse and the sample moments based on the Moore–Penrose inverse.</p>
<p>The rest of this paper is organized as follows. Section <xref rid="j_vmsta212_s_003">2.1</xref> provides exact moment results for the case <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_041"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Section <xref rid="j_vmsta212_s_004">2.2</xref> presents bounds for the moments of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_042"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the general case, while approximate moments are derived in Section <xref rid="j_vmsta212_s_005">2.3</xref>. Exact moments applying the reflexive generalized inverse are derived in Section <xref rid="j_vmsta212_s_006">3</xref>. The simulation study is presented in Section <xref rid="j_vmsta212_s_007">4</xref> while Section <xref rid="j_vmsta212_s_008">5</xref> summarizes.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta212_s_002">
<label>2</label>
<title>Moments with the Moore–Penrose inverse</title>
<p>Let <bold>X</bold> be a <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_043"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix with <italic>N</italic> asset return vectors of dimension <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_044"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> stacked as columns, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_045"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Further, we assume that these return vectors are independent and normally distributed with mean vector <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_046"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and positive definite covariance matrix <bold>Σ</bold>. Thus <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_047"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">MN</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{X}\sim {\mathcal{MN}_{p,N}}(\boldsymbol{\mu }{\mathbf{1}_{N}},\boldsymbol{\Sigma },{\mathbf{I}_{N}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_048"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">MN</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{MN}_{p,n}}(\mathbf{M},\boldsymbol{\Sigma },\mathbf{U})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the matrix-variate normal distribution with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_049"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> mean matrix <bold>M</bold>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_050"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> row-wise covariance matrix <bold>Σ</bold> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_051"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$N\times N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> column-wise covariance matrix <bold>U</bold>. Further, let the <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_052"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> vector <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_053"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the row mean of <bold>X</bold>. Now, define <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_054"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{Y}=\mathbf{X}-\bar{\mathbf{x}}{\mathbf{1}^{\prime }_{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_055"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">MN</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{Y}\sim {\mathcal{MN}_{p,N}}(\mathbf{0},\boldsymbol{\Sigma },{\mathbf{I}_{N}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Further, let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_056"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{S}=\mathbf{Y}{\mathbf{Y}^{\prime }}/n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_057"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>rank</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{rank}(\mathbf{S})=n<p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_058"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n=N-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_059"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\mathbf{S}\sim {\mathcal{W}_{p}}(n,\boldsymbol{\Sigma })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_060"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\mathbf{S}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows a <italic>p</italic>-dimensional singular Wishart distribution with <italic>n</italic> degrees of freedom and the parameter matrix <bold>Σ</bold>. Let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_061"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{S}=\mathbf{Q}\mathbf{R}{\mathbf{Q}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the eigenvalue decomposition of <bold>S</bold>, where <bold>R</bold> is the <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_062"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\times n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> diagonal matrix of positive eigenvalues and <bold>Q</bold> is the <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_063"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix with corresponding eigenvectors as columns. Further, define 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_005">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathbf{S}^{+}}=\mathbf{Q}{\mathbf{R}^{-1}}{\mathbf{Q}^{\prime }}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_064"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> constitutes the Moore–Penrose inverse of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_065"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{Y}{\mathbf{Y}^{\prime }}/n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_066"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is independent of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_067"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_010">10</xref>]).</p>
<p>In the following, let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_068"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\eta }={\alpha ^{-1}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_069"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\theta }=\mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }]={\alpha ^{-1}}(\boldsymbol{\mu }-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently, from Corollary 3.2b.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_036">36</xref>], together with the fact that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_070"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\bar{\mathbf{x}}]=\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_071"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[\bar{\mathbf{x}}]=\boldsymbol{\Sigma }/(n+1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we obtain that <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_001">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_006">
<label>(5)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}]& \displaystyle =& \displaystyle \boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}+\frac{\boldsymbol{\Sigma }}{{\alpha ^{2}}(n+1)},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_007">
<label>(6)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle {\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\boldsymbol{\theta }+\frac{\text{tr}(\boldsymbol{\Sigma })}{{\alpha ^{2}}(n+1)},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_008">
<label>(7)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle {\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\theta }+\frac{\text{tr}(\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\Sigma })}{{\alpha ^{2}}(n+1)}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> Further, let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_072"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${s^{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the element on row <italic>i</italic> and column <italic>j</italic> of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_073"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_074"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma ^{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the element on row <italic>i</italic> and column <italic>j</italic> of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_075"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Also let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_076"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{e}_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes a <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_077"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> vector where all values are equal to zero, except the <italic>i</italic>-th element, which is equal to one. Moreover, we assume that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_078"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\lambda _{1}}(\mathbf{M})\ge {\lambda _{2}}(\mathbf{M})\ge \cdots \ge {\lambda _{p}}(\mathbf{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the ordered eigenvalues of a symmetric <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_079"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix <bold>M</bold>, and that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_080"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{A}{\le _{L}}\mathbf{B}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Löwner ordering of two positive semi-definite matrices <bold>A</bold> and <bold>B</bold>.</p>
<sec id="j_vmsta212_s_003">
<label>2.1</label>
<title>Exact moments when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_081"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></title>
<p>When <bold>Σ</bold> is the identity matrix, it is possible to derive exact moments of the TP weights obtained from the Moore–Penrose inverse in the singular case. First, note the following results presented in Theorem 2.1 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], which state that in the case <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_082"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_083"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_002">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_009">
<label>(8)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]& \displaystyle =& \displaystyle {a_{1}}{\mathbf{I}_{p}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_010">
<label>(9)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[\text{vec}({\mathbf{S}^{+}})]& \displaystyle =& \displaystyle {a_{2}}({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{C}_{{p^{2}}}})+2{a_{3}}\text{vec}({\mathbf{I}_{p}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{p}}),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_084"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{C}_{{p^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the commutation matrix, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_085"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{vec}(\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the vectorization operator and <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_003">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_011">
<label>(10)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {a_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{n^{2}}}{p(p-n-1)},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_012">
<label>(11)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {a_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{n^{3}}[p(p-1)-n(p-n-2)-2]}{p(p-1)(p+2)(p-n)(p-n-1)(p-n-3)},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_013">
<label>(12)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {a_{3}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{n^{3}}[{n^{2}}(n-1)+2n(p-2)(p-n)+2p(p-1)]}{{p^{2}}(p-1)(p+2)(p-n){(p-n-1)^{2}}(p-n-3)}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> Note that constants in (<xref rid="j_vmsta212_eq_011">10</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_013">12</xref>) differ slightly from the constants presented in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], since our paper considers results for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_086"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\mathbf{S}\sim {\mathcal{W}_{p}}(n,\boldsymbol{\Sigma })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, while [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>] derived the results for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_087"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{W}\sim {\mathcal{W}_{p}}(n,\boldsymbol{\Sigma })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The moments in (<xref rid="j_vmsta212_eq_009">8</xref>) and (<xref rid="j_vmsta212_eq_010">9</xref>) allow us to derive the following results.</p><statement id="j_vmsta212_stat_001"><label>Theorem 1.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_088"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_089"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_014">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]& \displaystyle =& \displaystyle {a_{1}}{\mathbf{w}_{TP}},\\ {} \displaystyle \mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]& \displaystyle =& \displaystyle ({a_{2}}+2{a_{3}}){\mathbf{w}_{TP}}{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}}+\left[{a_{2}}{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}}{\mathbf{w}_{TP}}+\frac{{a_{1}^{2}}+(p+1){a_{2}}+2{a_{3}}}{{\alpha ^{2}}(n+1)}\right]{\mathbf{I}_{p}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with constants</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_090"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_091"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_092"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>that are defined in (</italic><xref rid="j_vmsta212_eq_011"><italic>10</italic></xref><italic>)–(</italic><xref rid="j_vmsta212_eq_013"><italic>12</italic></xref><italic>).</italic></p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_002"><label>Proof.</label>
<p>Since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_093"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}={\alpha ^{-1}}{\mathbf{S}^{+}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the first result follows directly from (<xref rid="j_vmsta212_eq_009">8</xref>) and the independence of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_094"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_095"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the second result, first note that as discussed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_010">9</xref>) can be written as 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_015">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo movablelimits="false">Cov</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \operatorname{Cov}({s^{ij}},{s^{kl}})={a_{2}}({\delta _{ik}}{\delta _{jl}}+{\delta _{il}}{\delta _{jk}})+2{a_{3}}{\delta _{ij}}{\delta _{kl}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_096"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{ij}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_097"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 0 otherwise, so that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_098"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_099"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=1\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, denote the elements of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_100"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_016">
<label>(13)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[{s^{ij}}{s^{kl}}]={a_{2}}({\delta _{ik}}{\delta _{jl}}+{\delta _{il}}{\delta _{jk}})+({a_{1}^{2}}+2{a_{3}}){\delta _{ij}}{\delta _{kl}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Also note the following element representations of matrix operations, where <bold>A</bold> and <bold>B</bold> are symmetric <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_101"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrices and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_102"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{tr}(\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the trace operator of a matrix: <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_004">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_017">
<label>(14)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\left[\mathbf{A}\text{tr}(\mathbf{B}\mathbf{A})\right]_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle {a_{ij}}{\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{a_{kl}}{b_{kl}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_018">
<label>(15)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\left[\mathbf{A}\mathbf{B}\mathbf{A}\right]_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{b_{kl}}{a_{ik}}{a_{jl}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{b_{kl}}{a_{il}}{a_{jk}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> Moreover, with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_103"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\eta }={\alpha ^{-1}}(\bar{\mathbf{x}}-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_104"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }]=\boldsymbol{\theta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_019">
<label>(16)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]=\mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]=\mathbb{E}\left[\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mid \boldsymbol{\eta }]\right]-\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By letting <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_105"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{H}=\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and applying equations (<xref rid="j_vmsta212_eq_016">13</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_018">15</xref>) we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_020">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}{[{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{H}{\mathbf{S}^{+}}\mid \boldsymbol{\eta }]_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{h_{kl}}\mathbb{E}[{s^{ik}}{s^{jl}}]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{h_{kl}}[{a_{2}}({\delta _{ij}}{\delta _{kl}}+{\delta _{il}}{\delta _{kj}})+({a_{1}^{2}}+2{a_{3}}){\delta _{ik}}{\delta _{jl}}]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {a_{2}}{\left[{\mathbf{I}_{p}}\text{tr}(\mathbf{H}{\mathbf{I}_{p}})\right]_{ij}}+{a_{2}}{[{\mathbf{I}_{p}}\mathbf{H}{\mathbf{I}_{p}}]_{ij}}+({a_{1}^{2}}+2{a_{3}}){[{\mathbf{I}_{p}}\mathbf{H}{\mathbf{I}_{p}}]_{ij}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Consequently, 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_021">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{H}{\mathbf{S}^{+}}\mid \boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle ({a_{1}^{2}}+{a_{2}}+2{a_{3}})\mathbf{H}+{a_{2}}\text{tr}(\mathbf{H}){\mathbf{I}_{p}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and inserting the above result into (<xref rid="j_vmsta212_eq_019">16</xref>) together with (<xref rid="j_vmsta212_eq_006">5</xref>) and (<xref rid="j_vmsta212_eq_009">8</xref>) gives 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_022">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle ({a_{1}^{2}}+{a_{2}}+2{a_{3}})\left(\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}+{\alpha ^{-2}}{N^{-1}}{\mathbf{I}_{p}}\right)+\\ {} & & \displaystyle +{a_{2}}\left(\text{tr}(\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }})+{\alpha ^{-2}}{N^{-1}}p\right){\mathbf{I}_{p}}-{a_{1}^{2}}\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and the theorem follows noting that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_106"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\theta }={\mathbf{w}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_107"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement>
<p>A direct consequence of Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_001">1</xref> is that the estimator <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_108"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is biased, with bias factor <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_109"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, in the case of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_110"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_111"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{1}^{-1}}{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> constitutes an unbiased estimator. Further, in accordance with Corollary 2.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], as <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_112"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n,p\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, assuming <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_113"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n/p\to r$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_114"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$0<r<1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the constants of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_115"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> emits the following asymptotic magnitudes: <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_116"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{1}}=\mathcal{O}(1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_117"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{2}}=\mathcal{O}({n^{-1}})=\mathcal{O}({p^{-1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_118"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{3}}=\mathcal{O}({n^{-2}})=\mathcal{O}({p^{-2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently, since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_119"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{tr}({\mathbf{w}_{TP}}{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}})=\mathcal{O}(p)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the general case, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_120"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{2}}\text{tr}({\mathbf{w}_{TP}}{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}})=\mathcal{O}(1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, unless <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_121"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has some specific structure, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_122"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> does not vanish to zero under this asymptotic regime. This is not unique for the singular case, since the corresponding is also true for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_123"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the nonsingular case, when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_124"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n,p\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Finally, we note that in practice the population covariance matrix of a portfolio of assets will likely never be equal to <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_125"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and hence the results in this section are mainly of theoretical nature.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta212_s_004">
<label>2.2</label>
<title>Bounds on the moments</title>
<p>This section aims to provide upper and lower bounds for the expected value of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_126"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and upper bounds for the variance of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_127"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. First, define the following <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_128"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrices, 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_023">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbf{D}& \displaystyle =& \displaystyle {a_{1}}{({\lambda _{p}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{2}}\boldsymbol{\Sigma },\\ {} \displaystyle {\mathbf{U}_{a}}& \displaystyle =& \displaystyle {a_{1}}{({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{2}}\boldsymbol{\Sigma },\\ {} \displaystyle {\mathbf{U}_{b}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{n}{p-n-1}{\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}){\mathbf{I}_{p}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with elements <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_129"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${d_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_130"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ij}^{(a)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_131"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ij}^{(b)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. Further denote by <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_132"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${e_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the elements of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_133"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_134"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ii}^{(\ast )}}=\min \{{u_{ii}^{(a)}},{u_{ii}^{(b)}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_135"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then we can derive the following result.</p><statement id="j_vmsta212_stat_003"><label>Theorem 2.</label>
<p><italic>Suppose</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_136"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_137"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_138"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${w_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_139"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta _{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be the i-th elements of the</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_140"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>vectors</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_141"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{w}=\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_142"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\theta }={\alpha ^{-1}}(\boldsymbol{\mu }-{r_{f}}{\mathbf{1}_{p}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, respectively. Then for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_143"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_024">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {v_{ii}}{\theta _{i}}+{\sum \limits_{j\ne i}^{p}}{v_{ij}}{\theta _{j}}\le {w_{i}}\le {z_{ii}}{\theta _{i}}+{\sum \limits_{j\ne i}^{p}}{z_{ij}}{\theta _{j}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where, for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_144"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_025">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="{" close="">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="{" close="">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {v_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle \left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}{g_{ij}}& \text{if}\hspace{2.5pt}{\theta _{j}}\ge 0,\\ {} {h_{ij}}& \text{if}\hspace{2.5pt}{\theta _{j}}<0,\end{array}\right.\\ {} \displaystyle {z_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle \left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}{g_{ij}}& \text{if}\hspace{2.5pt}{\theta _{j}}<0,\\ {} {h_{ij}}& \text{if}\hspace{2.5pt}{\theta _{j}}\ge 0,\end{array}\right.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_145"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{ii}}={d_{ii}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_146"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${h_{ii}}={u_{ii}^{(\ast )}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, while for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_147"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\ne j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_026">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {g_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle \max \left\{\begin{array}{l}{d_{ij}}-\sqrt{({u_{ii}^{(\ast )}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(\ast )}}-{d_{jj}})},\\ {} {u_{ij}^{(a)}}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} -\sqrt{({u_{ii}^{(b)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(b)}}-{d_{jj}})},\\ {} -\sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\end{array}\right\},\\ {} \displaystyle {h_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle \min \left\{\begin{array}{l}{d_{ij}}+\sqrt{({u_{ii}^{(\ast )}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(\ast )}}-{d_{jj}})},\\ {} {u_{ij}^{(a)}}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} \sqrt{({u_{ii}^{(b)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(b)}}-{d_{jj}})},\\ {} \sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\end{array}\right\}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_004"><label>Proof.</label>
<p>The result follows directly from the element-wise bounds in Lemma <xref rid="j_vmsta212_stat_013">A2</xref> and that due to the independence of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_148"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_149"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_150"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]=\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement>
<p>Note that when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_151"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_152"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\lambda _{1}}{({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}})^{2}}={\lambda _{p}}{({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}})^{2}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and hence <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_153"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]=\mathbf{D}={\mathbf{U}_{a}}={a_{1}}{\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_154"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{ij}}={h_{ij}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_155"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\ne j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_156"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${g_{ii}}={h_{ii}}={a_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_157"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_158"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ii}^{(a)}}={a_{1}}<{a_{1}}\frac{p}{n}={u_{ii}^{(b)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_159"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_003">2</xref> yields that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_160"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]={a_{1}}\boldsymbol{\theta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, consistent with the result of Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_001">1</xref>.</p>
<p>The following result provides two upper bounds for the variance of the TP weights estimate <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_161"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. <statement id="j_vmsta212_stat_005"><label>Theorem 3.</label>
<p><italic>Suppose</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_162"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_163"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic> <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_005">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_027">
<label>(17)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]& \displaystyle {\le _{L}}& \displaystyle (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\left({k_{1}}\boldsymbol{\Sigma }\mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}]\boldsymbol{\Sigma }+{k_{2}}\boldsymbol{\Sigma }\mathbb{E}[{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\eta }]\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_028">
<label>(18)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]& \displaystyle {\le _{L}}& \displaystyle (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\mathbb{E}[({\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\eta })]{\mathbf{I}_{p}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> <italic>with the expected values given in (</italic><xref rid="j_vmsta212_eq_006"><italic>5</italic></xref><italic>)–(</italic><xref rid="j_vmsta212_eq_008"><italic>7</italic></xref><italic>) and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_029">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {c_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle {n^{2}}{[(p-n)(p-n-1)(p-n-3)]^{-1}},\\ {} \displaystyle {c_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle (p-n-2){c_{1}},\\ {} \displaystyle {k_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle \left[1+n-\frac{(p+1)(p(n+1)-2)}{p(p+1)-2}\right]\frac{n}{p},\\ {} \displaystyle {k_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle \left[1-\frac{(p+1)(p-n)}{p(p+1)-2}\right]\frac{n}{p}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_006"><label>Proof.</label>
<p>We are interested in bounds for the quantity <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_164"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]\boldsymbol{\alpha }={\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]\boldsymbol{\alpha }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for all <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_165"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\alpha }\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. First, by the tower property we have 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_030">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{E}\left[\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mid \boldsymbol{\eta }]\right]-\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence, we can obtain 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_031">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]\boldsymbol{\alpha }& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{E}\left[\mathbb{E}[{\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\alpha }\mid \boldsymbol{\eta }]\right]-{\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]{\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{E}\left[\mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta })^{2}}\mid \boldsymbol{\eta }]\right]-{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta })^{2}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, by noting that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_166"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta })^{2}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and applying the bounds from Lemma <xref rid="j_vmsta212_stat_017">A4</xref> on <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_167"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta })^{2}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we can derive 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_032">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]\boldsymbol{\alpha }& \displaystyle \le & \displaystyle (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\\ {} & & \displaystyle \times \mathbb{E}\left[{k_{1}}{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\eta })^{2}}+{k_{2}}({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\alpha })({\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\eta })\right],\\ {} \displaystyle {\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]\boldsymbol{\alpha }& \displaystyle \le & \displaystyle {({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}(2{c_{1}}+{c_{2}})\mathbb{E}[({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\eta })],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and with the aid of (<xref rid="j_vmsta212_eq_006">5</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_008">7</xref>) the result follows.  □</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta212_s_005">
<label>2.3</label>
<title>Approximate moments</title>
<p>Regarding general <bold>Σ</bold>, it is possible to provide approximate moments for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_168"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> using simulations of standard normal matrices. Following Section 3.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], we denote the eigendecomposition of <bold>Σ</bold> as <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_169"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\boldsymbol{\Gamma }\boldsymbol{\Lambda }\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_170"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\lambda _{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denoting the <italic>i</italic>-th diagonal element of <bold>Λ</bold>, and let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_171"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">MN</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{Z}\sim {\mathcal{MN}_{p,n}}(\mathbf{0},{\mathbf{I}_{p}},{\mathbf{I}_{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_172"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{z}^{\prime }_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denoting row <italic>i</italic> of <bold>Z</bold>. Further, denote <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_173"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{ij}}(\boldsymbol{\Lambda })=\mathbb{E}[{\mathbf{z}^{\prime }_{i}}{({\mathbf{Z}^{\prime }}\boldsymbol{\Lambda }\mathbf{Z})^{-2}}{\mathbf{z}_{j}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_174"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">Cov</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${v_{ij,kl}}(\boldsymbol{\Lambda })=\operatorname{Cov}[{\mathbf{z}^{\prime }_{i}}{({\mathbf{Z}^{\prime }}\boldsymbol{\Lambda }\mathbf{Z})^{-2}}{\mathbf{z}_{j}},{\mathbf{z}^{\prime }_{k}}{({\mathbf{Z}^{\prime }}\boldsymbol{\Lambda }\mathbf{Z})^{-2}}{\mathbf{z}_{l}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_175"><alternatives><mml:math>
<mml:mo movablelimits="false">Cov</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\operatorname{Cov}[X,Y]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the covariance between <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>.</p>
<p>Also define 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_033">
<label>(19)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="">
<mml:mrow>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda })& \displaystyle =& \displaystyle n{\sum \limits_{i=1}^{p}}{\lambda _{i}}{m_{ii}}(\boldsymbol{\Lambda }){\mathbf{e}_{i}}{\mathbf{e}^{\prime }_{i}},\\ {} \displaystyle \mathbf{V}(\boldsymbol{\Lambda })& \displaystyle =& \displaystyle {n^{2}}\left[{\sum \limits_{i=1}^{p}}{\sum \limits_{j=1}^{p}}{\lambda _{i}}{\lambda _{j}}{v_{ii,jj}}(\boldsymbol{\Lambda })({\mathbf{e}_{i}}{\mathbf{e}^{\prime }_{j}}\otimes {\mathbf{e}_{i}}{\mathbf{e}^{\prime }_{j}})\right.\\ {} & & \displaystyle +{\sum \limits_{i=1}^{p}}{\sum \limits_{j=1}^{p}}{\lambda _{i}}{\lambda _{j}}{v_{ij,ij}}(\boldsymbol{\Lambda })({\mathbf{e}_{j}}{\mathbf{e}^{\prime }_{j}}\otimes {\mathbf{e}_{i}}{\mathbf{e}^{\prime }_{i}})({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{C}_{{p^{2}}}})\\ {} & & \displaystyle \left.-2{\sum \limits_{i}^{p}}{\lambda _{i}^{2}}{v_{ii,ii}}(\boldsymbol{\Lambda })({\mathbf{e}_{i}}{\mathbf{e}^{\prime }_{i}}\otimes {\mathbf{e}_{i}}{\mathbf{e}^{\prime }_{i}})\right]\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and make the decomposition 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_034">
<label>(20)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>⋮</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">⋱</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>⋮</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle (\boldsymbol{\Gamma }\otimes \boldsymbol{\Gamma })\mathbf{V}(\boldsymbol{\Lambda })({\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}\otimes {\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }})& \displaystyle =& \displaystyle \left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{\boldsymbol{\Psi }_{11}}& \cdots & {\boldsymbol{\Psi }_{1p}}\\ {} \vdots & \ddots & \vdots \\ {} {\boldsymbol{\Psi }_{p1}}& \cdots & {\boldsymbol{\Psi }_{pp}}\end{array}\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_176"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\Psi }_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_177"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrices, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_178"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The following result can then be derived.</p><statement id="j_vmsta212_stat_007"><label>Theorem 4.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_179"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_180"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_035">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]& \displaystyle =& \displaystyle \boldsymbol{\Gamma }\mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda }){\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}\boldsymbol{\theta },\\ {} \displaystyle \mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]& \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{i=1}^{p}}{\sum \limits_{j=1}^{p}}\left({\theta _{i}}{\theta _{j}}+\frac{{\sigma _{ij}}}{{\alpha ^{2}}(n+1)}\right){\boldsymbol{\Psi }_{ij}}+\frac{1}{{\alpha ^{2}}(n+1)}\boldsymbol{\Gamma }\mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda })\boldsymbol{\Lambda }\mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda }){\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_181"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\theta _{i}}={\alpha ^{-1}}({\mu _{i}}-{r_{f}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_008"><label>Proof.</label>
<p>From Theorem 3.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_182"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]=\boldsymbol{\Gamma }\mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda }){\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then the first result follows due to the independence of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_183"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_184"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the second result, we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_036">
<label>(21)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{E}\left[\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mid \boldsymbol{\eta }]\right]-\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Again we let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_185"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{H}=\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Applying Theorem 3.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>] we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_037">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[\text{vec}({\mathbf{S}^{+}})]& \displaystyle =& \displaystyle (\boldsymbol{\Gamma }\otimes \boldsymbol{\Gamma })\mathbf{V}(\boldsymbol{\Lambda })({\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}\otimes {\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and in accordance with equation (6.8) in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_023">23</xref>], we get 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_038">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{H}{\mathbf{S}^{+}}]={\sum \limits_{i=1}^{p}}{\sum \limits_{j=1}^{p}}{h_{ij}}{\boldsymbol{\Psi }_{ij}}+\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\mathbf{H}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_186"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\Psi }_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is obtained from the decomposition (<xref rid="j_vmsta212_eq_034">20</xref>). Inserting the above into (<xref rid="j_vmsta212_eq_036">21</xref>) gives 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_039">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Ψ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{S}^{+}}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{i=1}^{p}}{\sum \limits_{j=1}^{p}}\mathbb{E}[{h_{ij}}]{\boldsymbol{\Psi }_{ij}}+\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\mathbb{E}[\mathbf{H}]\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]-\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{i=1}^{p}}{\sum \limits_{j=1}^{p}}\left({\theta _{i}}{\theta _{j}}+\frac{{\sigma _{ij}}}{{\alpha ^{2}}N}\right){\boldsymbol{\Psi }_{ij}}+\frac{1}{{\alpha ^{2}}N}\boldsymbol{\Gamma }\mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda })\boldsymbol{\Lambda }\mathbf{M}(\boldsymbol{\Lambda }){\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
due to (<xref rid="j_vmsta212_eq_006">5</xref>) and since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_187"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\Gamma }=\boldsymbol{\Lambda }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The theorem is proved.  □</p></statement>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>] the authors note that the moments <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_188"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{ij}}(\boldsymbol{\Lambda })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_189"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${v_{ij,kl}}(\boldsymbol{\Lambda })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> do not seem to have tractable closed-form representations. However, these quantities can be approximated by simulation of <bold>Z</bold>, given the eigenvalues of <bold>Σ</bold>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta212_s_006">
<label>3</label>
<title>Exact moments with reflexive generalized inverse</title>
<p>An alternative to using the Moore–Penrose inverse <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_190"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to estimate <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_191"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an application of the reflexive generalized inverse, defined as 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_040">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathbf{S}^{\dagger }}={\boldsymbol{\Sigma }^{-1/2}}{\left({\boldsymbol{\Sigma }^{-1/2}}\mathbf{S}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1/2}}\right)^{+}}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1/2}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where the elements of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_192"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are denoted <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_193"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${s_{ij}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, the TP weights vector can be estimated by 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_041">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}={\mathbf{S}^{\dagger }}\boldsymbol{\eta },\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and we derive the following result.</p><statement id="j_vmsta212_stat_009"><label>Theorem 5.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_194"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_195"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_042">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]& \displaystyle =& \displaystyle {a_{1}}{\mathbf{w}_{TP}},\\ {} \displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]& \displaystyle =& \displaystyle ({a_{2}}+2{a_{3}}){\mathbf{w}_{TP}}{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}}\\ {} & & \displaystyle +\left[{a_{2}}{\mathbf{w}^{\prime }_{TP}}\boldsymbol{\Sigma }{\mathbf{w}_{TP}}+\frac{{a_{1}^{2}}+(p+1){a_{2}}+2{a_{3}}}{{\alpha ^{2}}(n+1)}\right]{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_010"><label>Proof.</label>
<p>The first result follows directly from Corollary 2.3 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>], and the independence of <bold>S</bold> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_196"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the second result, we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_043">
<label>(22)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{S}^{\dagger }}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle \mathbb{E}\left[\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}{\mathbf{S}^{\dagger }}\mid \boldsymbol{\eta }]\right]-\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Again we let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_197"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{H}=\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and note that by Corollary 2.3 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_021">21</xref>] we have 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_044">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[{s_{ik}^{\dagger }}{s_{lj}^{\dagger }}]={a_{2}}({\sigma ^{ij}}{\sigma ^{kl}}+{\sigma ^{il}}{\sigma ^{kj}})+({a_{1}^{2}}+2{a_{3}}){\sigma ^{ik}}{\sigma ^{jl}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which combined with (<xref rid="j_vmsta212_eq_017">14</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_018">15</xref>) allows us to obtain 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_045">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close="">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}{\left[{\mathbf{S}^{\dagger }}\mathbf{H}{\mathbf{S}^{\dagger }}\mid \boldsymbol{\eta }\right]_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{h_{kl}}\mathbb{E}\left[{s_{ik}^{\dagger }}{s_{lj}^{\dagger }}\right]\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {\sum \limits_{k=1}^{p}}{\sum \limits_{l=1}^{p}}{h_{kl}}\left({a_{2}}({\sigma ^{ij}}{\sigma ^{kl}}+{\sigma ^{il}}{\sigma ^{kj}})\right.\\ {} & & \displaystyle \left.+({a_{1}^{2}}+2{a_{3}}){\sigma ^{ik}}{\sigma ^{jl}}\right)\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle ({a_{1}^{2}}+{a_{2}}+2{a_{3}}){\left[{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}\mathbf{H}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}\right]_{ij}}+{a_{2}}\text{tr}(\mathbf{H}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}){\left[{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}\right]_{ij}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
so sthat 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_046">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">H</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}\mathbf{H}{\mathbf{S}^{\dagger }}\mid \boldsymbol{\eta }]=({a_{1}^{2}}+{a_{2}}+2{a_{3}}){\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}\mathbf{H}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}+{a_{2}}\text{tr}(\mathbf{H}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}){\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Inserting this into equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_043">22</xref>) gives 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_047">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{V}[{\mathbf{S}^{\dagger }}\boldsymbol{\eta }]& \displaystyle =& \displaystyle ({a_{1}^{2}}+{a_{2}}+2{a_{3}}){\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}\mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}]{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}+{a_{2}}\text{tr}(\mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}]{\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}){\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}\\ {} & & \displaystyle -\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}]\boldsymbol{\theta }{\boldsymbol{\theta }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and applying the first result on <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_198"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{\dagger }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> together with (<xref rid="j_vmsta212_eq_006">5</xref>) concludes the proof.  □</p></statement>
<p>An obvious drawback of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_199"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is that <bold>Σ</bold> must be known in order to construct <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_200"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Moreover, in the case of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_201"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the results in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_009">5</xref> coincide with the results in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_001">1</xref>, since in this case <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_202"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{S}^{\dagger }}={\mathbf{S}^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta212_s_007">
<label>4</label>
<title>Simulation study</title>
<p>The aim of this section is to compare the bounds on the moments of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_203"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> derived in Section <xref rid="j_vmsta212_s_004">2.2</xref> with the sample mean and sample variance of this estimator. We will also investigate the difference between the moments of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_204"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> derived in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_009">5</xref> and the sample moments of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_205"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Ideally, the bounds should not deviate from the obtained sample moments very much. To this end, define <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_206"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{b}^{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_207"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{b}^{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_208"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> vectors with elements 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_048">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {b_{i}^{l}}& \displaystyle =& \displaystyle {v_{ii}}{\mu _{i}}+{\sum \limits_{j\ne i}^{p}}{v_{ij}}{\mu _{j}},\\ {} \displaystyle {b_{i}^{u}}& \displaystyle =& \displaystyle {z_{ii}}{\mu _{i}}+{\sum \limits_{j\ne i}^{p}}{z_{ij}}{\mu _{j}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
such that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_209"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{b}^{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_210"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{b}^{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> represent the element-wise lower and upper bounds for the expected TP weights vector presented in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_003">2</xref>, where we set <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_211"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\alpha =1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_212"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${r_{f}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_049">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">η</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {\mathbf{B}_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\left({k_{1}}\boldsymbol{\Sigma }\mathbb{E}[\boldsymbol{\eta }{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}]\boldsymbol{\Sigma }+{k_{2}}\boldsymbol{\Sigma }\mathbb{E}[{\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\eta }]\right),\\ {} \displaystyle {\mathbf{B}_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\mathbb{E}[({\boldsymbol{\eta }^{\prime }}\boldsymbol{\eta })]{\mathbf{I}_{p}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
represent the bounds in equations (<xref rid="j_vmsta212_eq_027">17</xref>) and (<xref rid="j_vmsta212_eq_028">18</xref>) in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_005">3</xref>, respectively. Further, let <bold>m</bold> and <bold>V</bold> respectively denote the sample mean vector and sample covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_213"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> based on an observed matrix <bold>X</bold>, as described in Section <xref rid="j_vmsta212_s_002">2</xref>. Moreover, we define <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_006">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_050">
<label>(23)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {t_{l}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{\mathbf{1}^{\prime }_{p}}|{\mathbf{b}^{l}}-\mathbf{m}|}{p},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_051">
<label>(24)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {t_{u}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{\mathbf{1}^{\prime }_{p}}|{\mathbf{b}^{u}}-\mathbf{m}|}{p},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_052">
<label>(25)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {t^{\dagger }}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{{\mathbf{1}^{\prime }_{p}}|\mathbb{E}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]-\mathbf{m}|}{p},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> so that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_214"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_215"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_216"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> measure the element-wise difference between the sample mean vector and the lower and upper bounds on the mean, and mean of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_217"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. Dividing by <italic>p</italic> allows comparing the measures between various portfolio sizes. Further, let <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_007">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_053">
<label>(26)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {T_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{\left|{\mathbf{1}^{\prime }_{p}}\left({\mathbf{B}_{1}}-\mathbf{V}\right){\mathbf{1}_{p}}\right|}{{p^{2}}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_054">
<label>(27)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {T_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{\left|{\mathbf{1}^{\prime }_{p}}\left({\mathbf{B}_{2}}-\mathbf{V}\right){\mathbf{1}_{p}}\right|}{{p^{2}}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_055">
<label>(28)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {T^{\dagger }}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{\left|{\mathbf{1}^{\prime }_{p}}\left(\mathbb{V}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]-\mathbf{V}\right){\mathbf{1}_{p}}\right|}{{p^{2}}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_218"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{1}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_219"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> vector of ones. Then, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_220"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_221"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> provide a measure of discrepancy between the sample covariance matrix and bounds presented in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_005">3</xref>, while <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_222"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${T^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> measures the discrepancy between the variance of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_223"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> presented in Theorem <xref rid="j_vmsta212_stat_009">5</xref> and the sample covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_224"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since it is divided by <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_225"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${p^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the number of elements in <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_226"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_227"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_228"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <bold>V</bold>, the measures <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_229"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_230"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${T^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_231"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> again allow for comparison between different portfolio sizes. Moreover, define <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_008">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_056">
<label>(29)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {f_{l}}& \displaystyle =& \displaystyle \| {\mathbf{b}^{l}}-\mathbf{m}{\| _{F}^{2}}/\| \mathbf{m}{\| _{F}^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_057">
<label>(30)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {f_{u}}& \displaystyle =& \displaystyle \| {\mathbf{b}^{u}}-\mathbf{m}{\| _{F}^{2}}/\| \mathbf{m}{\| _{F}^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_058">
<label>(31)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {f^{\dagger }}& \displaystyle =& \displaystyle \| \mathbb{E}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]-\mathbf{m}{\| _{F}^{2}}/\| \mathbf{m}{\| _{F}^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_059">
<label>(32)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {F_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle \| {\mathbf{B}_{1}}-\mathbf{V}{\| _{F}^{2}}/\| \mathbf{V}{\| _{F}^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_060">
<label>(33)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {F_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle \| {\mathbf{B}_{2}}-\mathbf{V}{\| _{F}^{2}}/\| \mathbf{V}{\| _{F}^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_061">
<label>(34)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {F^{\dagger }}& \displaystyle =& \displaystyle \| \mathbb{V}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]-\mathbf{V}{\| _{F}^{2}}/\| \mathbf{V}{\| _{F}^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_232"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \mathbf{M}{\| _{F}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Frobenius norm of the matrix <bold>M</bold>. Hence <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_233"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_234"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_235"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_236"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> represent the normalized Frobenius norm of differences between the bounds and the sample variance, while <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_237"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${f^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_238"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${F^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the differences between the moments of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_239"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the sample variance of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_240"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>In the following, we will study simulations of (<xref rid="j_vmsta212_eq_050">23</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_061">34</xref>) for various parameter values. In order to account for a wide range of values of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_241"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <bold>Σ</bold>, these values will be randomly generated in the simulation study. Each of the <italic>p</italic> elements in the mean vector <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_242"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be independently generated as <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_243"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{U}(-0.1,0.1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_244"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{U}(l,u)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the uniform distribution between <italic>l</italic> and <italic>u</italic>. The positive definite covariance matrix <bold>Σ</bold> will be determined as <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_245"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }=\boldsymbol{\Gamma }\boldsymbol{\Lambda }{\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where the <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_246"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix <bold>Γ</bold> represent the eigenvectors of <bold>Σ</bold> and is generated according to the Haar distribution. The <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_247"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix <bold>Λ</bold> is diagonal, and its elements represents the ordered eigenvalues of <bold>Σ</bold>. Here we let the <italic>p</italic> eigenvalues be equally spaced from <italic>d</italic> to 1, for various values of <italic>d</italic>. Then, the parameter <italic>d</italic> represents a measure of dependency between the <italic>p</italic> assets in the portfolio, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_248"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$d=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> represents no dependency and larger <italic>d</italic> represents a stronger dependency structure. Consequently, the simulation procedure can be described as follows: 
<list>
<list-item id="j_vmsta212_li_001">
<label>1)</label>
<p>Generate <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_249"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_250"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{i}}\sim \mathcal{U}(-0.1,0.1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_251"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_002">
<label>2)</label>
<p>Generate <bold>Γ</bold> according to the Haar distribution, and compute <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_252"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Γ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }=\boldsymbol{\Gamma }\boldsymbol{\Lambda }{\boldsymbol{\Gamma }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_253"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>diag</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Λ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{diag}(\boldsymbol{\Lambda })=d\dots ,1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_003">
<label>3)</label>
<p>Independently generate <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_254"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\mathbf{x}}\sim {\mathcal{N}_{p,1}}(\boldsymbol{\mu },\boldsymbol{\Sigma }/N)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_255"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\mathbf{S}\sim {\mathcal{W}_{p}}(n,\boldsymbol{\Sigma })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_004">
<label>4)</label>
<p>Compute <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_256"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_005">
<label>5)</label>
<p>Repeat steps 3) and 4) above <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_257"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>10000</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$s=10000$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> times.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_006">
<label>6)</label>
<p>Based on the <italic>s</italic> samples of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_258"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, compute <bold>m</bold> and <bold>V</bold>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_007">
<label>7)</label>
<p>Given <bold>m</bold> and <bold>V</bold>, compute (<xref rid="j_vmsta212_eq_050">23</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_061">34</xref>).</p>
</list-item>
</list> 
The above procedure is repeated <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_259"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$r=10$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> times to get <italic>r</italic> values of (<xref rid="j_vmsta212_eq_050">23</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_061">34</xref>) for a given combination of <italic>p</italic>, <italic>N</italic> and <italic>d</italic>. Figures <xref rid="j_vmsta212_fig_001">1</xref>–<xref rid="j_vmsta212_fig_012">12</xref> display the mean value, for the <italic>r</italic> simulations, of each respective measure, for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_260"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>25</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>75</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=\{25,50,75,100\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_261"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$d=\{1,\dots ,10\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_262"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0.4</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0.7</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$N=\{2,0.4p,0.7p,p-3\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.<xref ref-type="fn" rid="j_vmsta212_fn_005">5</xref><fn id="j_vmsta212_fn_005"><label><sup>5</sup></label>
<p>The computation time for each set of simulations for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_263"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>25</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>50</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>75</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=\{25,50,75,100\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_264"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>26</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>55</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>107</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{12,26,55,107\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> minutes, respectively, when calculation is run on 15 threads of an AMD Ryzen 7 5800H CPU. Hence, for future research, it is possible to explore even larger sample sizes on a standard PC.</p></fn> For easier reading, the values are displayed on a logarithmic scale and are connected with a solid line. First, we notice that most measures seem to increase with increasing dependency measure <italic>d</italic>. Further, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_265"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_266"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_267"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_268"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_269"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_270"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${T^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> increase with increasing sample size <italic>N</italic>. However, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_271"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the measure of the discrepancy between the sample variance of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_272"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the variance bound <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_273"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, on the contrary, decreases with increasing <italic>N</italic>. Regarding the bounds on the expected value of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_274"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_275"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_276"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> become very similar, and so do <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_277"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_278"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The measures of the difference between <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_279"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_280"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_281"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_282"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${f^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are fairly small for most of the considered simulation parameters. This suggests that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_283"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can serve as a rough approximation of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_284"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, especially for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_285"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0.4</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0.7</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$N\in (0.4p,0.7p)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_286"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$d=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_287"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }={\mathbf{I}_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and hence the both bounds <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_288"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{b}_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_289"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{b}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, as well as <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_290"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, provide equality with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_291"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In particular, for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_292"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$d=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, these measures simply capture sample variance for the mean of <bold>m</bold>. Similarly, when <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_293"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$d=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_294"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${T^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_295"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${F^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> capture the sample variance of <bold>V</bold>. Further, for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_296"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$N<p-3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and low values of <italic>d</italic>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_297"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${T^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_298"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${F^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are fairly small, suggesting that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_299"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[{\mathbf{w}_{TP}^{\dagger }}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> could be applied as a rough approximation of <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_300"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">V</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{V}[{\tilde{\mathbf{w}}_{TP}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in these cases. Finally, we notice that the measures <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_301"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_302"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> become very large for most of the combinations of <italic>p</italic>, <italic>N</italic> and <italic>d</italic>. It is however important to note that the Frobenius norm of differences, that these measures are based on, captures element-wise squared discrepancies, while <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_303"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_304"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are not element-wise bounds, but rather bounds in the Löwner order sense.</p>
<fig id="j_vmsta212_fig_001">
<label>Fig. 1.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_305"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g001.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_002">
<label>Fig. 2.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_306"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g002.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_003">
<label>Fig. 3.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_307"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g003.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_004">
<label>Fig. 4.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_308"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g004.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_005">
<label>Fig. 5.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_309"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g005.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_006">
<label>Fig. 6.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_310"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${T^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g006.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_007">
<label>Fig. 7.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_311"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g007.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_008">
<label>Fig. 8.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_312"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{u}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g008.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_009">
<label>Fig. 9.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_313"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${f^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g009.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_010">
<label>Fig. 10.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_314"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g010.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_011">
<label>Fig. 11.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_315"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${F_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g011.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta212_fig_012">
<label>Fig. 12.</label>
<caption>
<p><italic>The logarithm of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_316"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">†</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${F^{\dagger }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>plotted for various values of p, N and d</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta212_g012.jpg"/>
</fig>
</sec>
<sec id="j_vmsta212_s_008">
<label>5</label>
<title>Summary</title>
<p>The TP is an important portfolio in mean-variance asset optimization framework of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_035">35</xref>], and the statistical properties of the typical TP weight estimator have been thoroughly studied. However, when the portfolio dimension is greater than the sample size, this estimator is not applicable since standard inversion of the now singular sample covariance matrix is not possible. This issue can be solved by applying the Moore–Penrose inverse, to which a general TP weights estimator can be provided, covering both the singular and nonsingular case. Unfortunately, there exists no derivation of the moments for the Moore–Penrose inverse of a singular Wishart matrix, and consequently the moments of the general TP estimator cannot be obtained.</p>
<p>In this paper, we provide bounds on the mean and variance of the TP weights estimator in the singular case. Further, we present approximate results, as well as exact moment results in the case when the population covariance is equal to the identity matrix. We also provide exact moment results when the reflexive generalized inverse is applied in the TP weights equation.</p>
<p>Moreover, we investigate the properties of the derived bounds, and the estimator based on the reflexive generalized inverse, in a simulation study. The difference between the various bounds and the sample counterparts are measured by several quantities, and studied for numerous dimensions, sample sizes and levels of dependencies of the population covariance matrix. The results suggest that many of the derived bounds are closest to the sample moments when the population covariance matrix implies low dependency between the considered assets. Finally, the study implies that in some cases the moments of TP weights based on the reflexive generalized inverse can be used as a rough approximation for the moments of TP weights based on the Moore–Penrose inverse. For future studies, it would be relevant, for example, to perform a sensitivity analysis on how fluctuations in the population covariance matrix affect the estimated TP weights.</p>
</sec>
</body>
<back>
<app-group>
<app id="j_vmsta212_app_001"><label>Appendix</label>
<title>Appendix</title><statement id="j_vmsta212_stat_011"><label>Lemma A1.</label>
<p><italic>The elements of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_317"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>have the bounds, for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_318"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_062">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ 0<{d_{ii}}\le {e_{ii}}\le {u_{ii}^{(a)}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and, for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_319"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_320"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\ne j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_063">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \le & \displaystyle \min \{{d_{ij}},{u_{ij}^{(a)}}\}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} \displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \ge & \displaystyle \max \{{d_{ij}},{u_{ij}^{(a)}}\}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_012"><label>Proof.</label>
<p>First note that in accordance with Theorem 3.2 and Theorem 3.3 of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>], we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_064">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbf{D}{\le _{L}}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]& \displaystyle {\le _{L}}& \displaystyle {\mathbf{U}_{a}},\\ {} \displaystyle \mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]& \displaystyle {\le _{L}}& \displaystyle {\mathbf{U}_{b}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Further, by definition of the Löwner order we have, with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_321"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\alpha }\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_065">
<label>(35)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{D}\boldsymbol{\alpha }\le {\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]\boldsymbol{\alpha }\le {\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{U}\boldsymbol{\alpha }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_322"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}(\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]-\mathbf{D})\boldsymbol{\alpha }\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_323"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">D</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]-\mathbf{D}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a positive semi-definite matrix, and the same holds for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_324"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{U}-\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This gives that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_325"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$0<{d_{ii}}\le {e_{ii}}\le {u_{ii}^{(a)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_326"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Moreover, note that every principal submatrix of a positive definite matrix is also positive definite. Combined with (<xref rid="j_vmsta212_eq_065">35</xref>) it provides the following inequalities, for any <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_327"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and with arbitrary nonzero scalars <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_328"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_329"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_066">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {x_{1}^{2}}{u_{ii}^{(a)}}+2{x_{1}}{x_{2}}{u_{ij}^{(a)}}+{x_{2}^{2}}{u_{jj}^{(a)}}& \displaystyle \ge \\ {} \displaystyle {x_{1}^{2}}{e_{ii}}+2{x_{1}}{x_{2}}{e_{ij}}+{x_{2}^{2}}{e_{jj}}& \displaystyle \ge \\ {} \displaystyle {x_{1}^{2}}{d_{ii}}+2{x_{1}}{x_{2}}{d_{ij}}+{x_{2}^{2}}{d_{jj}}& \displaystyle >& \displaystyle 0.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Now, first assume <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_330"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_331"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, the above expressions can be applied to obtain <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_009">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_067">
<label>(36)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {x_{1}^{2}}{e_{ii}}+2{x_{1}}{x_{2}}{e_{ij}}+{x_{2}^{2}}{e_{ii}}& \displaystyle \ge & \displaystyle {x_{1}^{2}}{d_{ii}}+2{x_{1}}{x_{2}}{d_{ij}}+{x_{2}^{2}}{d_{jj}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_068">
<label>(37)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {x_{1}^{2}}{u_{ii}^{(a)}}+2{x_{1}}{x_{2}}{e_{ij}}+{x_{2}^{2}}{u_{jj}^{(a)}}& \displaystyle \ge & \displaystyle {x_{1}^{2}}{d_{ii}}+2{x_{1}}{x_{2}}{d_{ij}}+{x_{2}^{2}}{d_{jj}},\\ {} \displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \ge & \displaystyle -\frac{{x_{1}^{2}}({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})+{x_{2}^{2}}({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})-2{x_{1}}{x_{2}}{d_{ij}}}{2{x_{1}}{x_{2}}}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle -\frac{{x_{1}}({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})}{2{x_{2}}}-\frac{{x_{2}}({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}{2{x_{1}}}+{d_{ij}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> for any <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_332"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_333"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\ne j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. As the right-hand side is a lower bound, we would like to obtain values <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_334"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_335"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that maximizes this concave function. Deriving and setting the expression equal to zero, we obtain that it has its maximum at 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_069">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {x_{1}^{2}}({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})={x_{2}^{2}}({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Without loss of generality we can set <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_336"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and thus obtain the maximum at 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_070">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {x_{1}}& \displaystyle =& \displaystyle 1,\\ {} \displaystyle {x_{2}}& \displaystyle =& \displaystyle \sqrt{\frac{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})}{({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Applying this result to equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_068">37</xref>) yields 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_071">
<label>(38)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \ge & \displaystyle {d_{ij}}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
With an equivalent approach, again with <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_337"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_338"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we can use inequalities 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_072">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {x_{1}^{2}}{d_{ii}}+2{x_{1}}{x_{2}}{e_{ij}}+{x_{2}^{2}}{d_{jj}}& \displaystyle \le & \displaystyle {x_{1}^{2}}{u_{ii}^{(a)}}+2{x_{1}}{x_{2}}{u_{ij}^{(a)}}+{x_{2}^{2}}{u_{jj}^{(a)}},\\ {} \displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \le & \displaystyle \frac{{x_{1}^{2}}({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})+{x_{2}^{2}}({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})+2{x_{1}}{x_{2}}{u_{ij}^{(a)}}}{2{x_{1}}{x_{2}}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in order to obtain the upper bound 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_073">
<label>(39)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \le & \displaystyle {u_{ij}^{(a)}}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Instead considering <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_339"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_340"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (or <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_341"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_342"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>), with a similar approach, we can obtain the bounds 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_074">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \le & \displaystyle {d_{ij}}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} \displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \ge & \displaystyle {u_{ij}^{(a)}}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Letting <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_343"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{1}}<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_344"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{2}}<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> again yield bounds (<xref rid="j_vmsta212_eq_071">38</xref>) and (<xref rid="j_vmsta212_eq_073">39</xref>). Expressing it differently, the above bounds can be written as 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_075">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \le & \displaystyle \min \{{d_{ij}},{u_{ij}^{(a)}}\}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} \displaystyle {e_{ij}}& \displaystyle \ge & \displaystyle \max \{{d_{ij}},{u_{ij}^{(a)}}\}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
concluding the proof.  □</p></statement>
<p>The results in Lemma <xref rid="j_vmsta212_stat_011">A1</xref> can be further extended, by also considering the bounding matrix <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_345"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{b}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The following lemma summarizes this result.</p><statement id="j_vmsta212_stat_013"><label>Lemma A2.</label>
<p><italic>The elements of</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_346"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\mathbf{S}^{+}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>have the bounds, for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_347"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_076">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ 0<{g_{ii}}:={d_{ii}}\le {e_{ii}}\le {h_{ii}}:={u_{ii}^{(\ast )}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_348"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ii}^{(\ast )}}=\min \{{u_{ii}^{(a)}},{u_{ii}^{(b)}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Further, for</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_349"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i,j=1,\dots ,p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_350"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\ne j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_077">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {g_{ij}}\le {e_{ij}}\le {h_{ij}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>with</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_078">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {g_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle \max \left\{\begin{array}{l}{d_{ij}}-\sqrt{({u_{ii}^{(\ast )}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(\ast )}}-{d_{jj}})},\\ {} {u_{ij}^{(a)}}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} -\sqrt{({u_{ii}^{(b)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(b)}}-{d_{jj}})},\\ {} -\sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\end{array}\right\},\\ {} \displaystyle {h_{ij}}& \displaystyle =& \displaystyle \min \left\{\begin{array}{l}{d_{ij}}+\sqrt{({u_{ii}^{(\ast )}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(\ast )}}-{d_{jj}})},\\ {} {u_{ij}^{(a)}}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})},\\ {} \sqrt{({u_{ii}^{(b)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(b)}}-{d_{jj}})},\\ {} \sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\end{array}\right\}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_014"><label>Proof.</label>
<p>First, we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_079">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {d_{ij}}-\sqrt{({u_{ii}^{(\ast )}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(\ast )}}-{d_{jj}})}\le {e_{ij}}\le {d_{ij}}+\sqrt{({u_{ii}^{(\ast )}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(\ast )}}-{d_{jj}})},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_351"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${e_{ii}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_352"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${e_{jj}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) in (<xref rid="j_vmsta212_eq_067">36</xref>) can be replaced by either <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_353"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ii}^{(a)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_354"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ii}^{(b)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, whichever is the smaller. Then 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_080">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {u_{ij}^{(a)}}-\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}& \displaystyle \le & \displaystyle {e_{ij}}\le {u_{ij}^{(a)}}+\sqrt{({u_{ii}^{(a)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(a)}}-{d_{jj}})}\\ {} \displaystyle -\sqrt{({u_{ii}^{(b)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(b)}}-{d_{jj}})}& \displaystyle \le & \displaystyle {e_{ij}}\le \sqrt{({u_{ii}^{(b)}}-{d_{ii}})({u_{jj}^{(b)}}-{d_{jj}})}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
follows directly from Lemma <xref rid="j_vmsta212_stat_011">A1</xref> and the fact that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_355"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{U}_{b}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is diagonal and thus <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_356"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${u_{ij}^{(b)}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Finally, 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_081">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ -\sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\le {e_{ij}}\le \sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
follows from 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_082">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ -\sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}\le -\sqrt{{e_{ii}}{e_{jj}}}\le {e_{ij}}\le \sqrt{{e_{ii}}{e_{jj}}}\le \sqrt{{u_{ii}^{(\ast )}}{u_{jj}^{(\ast )}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The lemma is proved.  □</p></statement>
<p>In the following, let 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_083">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {k_{3}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{n[p(n+1)-2]}{p[p(p+1)-2]},\\ {} \displaystyle {k_{4}}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{n(p-n)}{p[p(p+1)-2]}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Further, define <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_357"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∏</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$g(\mathbf{L})={\textstyle\prod _{i=1}^{n}}|{\mathbf{L}_{i}}{|_{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_358"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$c(n,p)={(2\pi )^{np/2}}{2^{n}}s(n,p)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_359"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$|{\mathbf{L}_{i}}{|_{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_360"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$s(n,p)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are defined as on pages 128 and 129 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>].</p><statement id="j_vmsta212_stat_015"><label>Lemma A3.</label>
<p><italic>Let an</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_361"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>matrix</italic> <bold>L</bold> <italic>satisfy</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_362"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">LL</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{LL}^{\prime }}={\mathbf{I}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then, for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_363"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\alpha },\mathbf{x}\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta212_li_008">
<label>(i)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta212_ineq_364"><alternatives><mml:math>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\textstyle\int ({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})g(\mathbf{L})d\mathbf{L}={k_{1}}c(n,p){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}+{k_{2}}c(n,p)({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_009">
<label>(ii)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta212_ineq_365"><alternatives><mml:math>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\textstyle\int {({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}}g(\mathbf{L})d\mathbf{L}={k_{3}}c(n,p){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}+{k_{4}}c(n,p)({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_016"><label>Proof.</label>
<p>In accordance with page 130 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>], we have 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_084">
<label>(40)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>×</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& n({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{K}_{p,p}})+{n^{2}}\text{vec}({\mathbf{I}_{p}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{p}})\\ {} & \hspace{1em}=c{(n,p)^{-1}}\int {(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}\left\{p({\mathbf{I}_{{n^{2}}}}+{\mathbf{K}_{n,n}})+{p^{2}}\text{vec}({\mathbf{I}_{n}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{n}})\right\}\times \\ {} & \hspace{2em}\times (\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})g(\mathbf{L})d\mathbf{L},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_366"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{K}_{\cdot ,\cdot }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the commutation matrix. Now note that <disp-formula-group id="j_vmsta212_dg_010">
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_085">
<label>(41)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}{\mathbf{I}_{{p^{2}}}}(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})=({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x}),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_086">
<label>(42)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}{\mathbf{K}_{p,p}}(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_087">
<label>(43)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}\text{vec}({\mathbf{I}_{p}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{p}})(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_088">
<label>(44)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}{(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}{\mathbf{I}_{{n^{2}}}}(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})=({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x}),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_089">
<label>(45)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}{(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}{\mathbf{K}_{n,n}}(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_090">
<label>(46)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}{(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}\text{vec}({\mathbf{I}_{n}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{n}})(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> and 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_091">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}{\mathbf{I}_{{p^{2}}}}(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}},\\ {} & & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}{\mathbf{K}_{p,p}}(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}},\\ {} & & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}\text{vec}({\mathbf{I}_{p}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{p}})(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})=({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x}),\\ {} & & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}{(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}{\mathbf{I}_{{n^{2}}}}(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}},\\ {} & & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}{(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}{\mathbf{K}_{n,n}}(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})={({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}},\\ {} & & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}{(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}\text{vec}({\mathbf{I}_{n}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{n}})(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})=({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x}).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, from equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_084">40</xref>) we can obtain the following two expressions: 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_092">
<label>(47)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}\left\{n({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{K}_{p,p}})+{n^{2}}\text{vec}({\mathbf{I}_{p}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{p}})\right\}(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})\\ {} & & \displaystyle =c{(n,p)^{-1}}{(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x})^{\prime }}\left[\int {(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}\left\{p({\mathbf{I}_{{n^{2}}}}+{\mathbf{K}_{n,n}})+{p^{2}}\text{vec}({\mathbf{I}_{n}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{n}})\right\}\right.\phantom{\int }\\ {} & & \displaystyle \left.\phantom{\int }\times (\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\right]\phantom{\int }(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x}),\\ {} & & \displaystyle n({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})+(n+{n^{2}}){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}\\ {} & & \displaystyle =c{(n,p)^{-1}}\int \left\{p({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})+(p+{p^{2}}){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}}\right\}g(\mathbf{L})d\mathbf{L},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_093">
<label>(48)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mfenced separators="" open="" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="}">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}& & \displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}\left\{n({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{K}_{p,p}})+{n^{2}}\text{vec}({\mathbf{I}_{p}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{p}})\right\}(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x})\\ {} & & \displaystyle =c{(n,p)^{-1}}{(\boldsymbol{\alpha }\otimes \boldsymbol{\alpha })^{\prime }}\left[\int {(\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})^{\prime }}\left\{p({\mathbf{I}_{{n^{2}}}}+{\mathbf{K}_{n,n}})+{p^{2}}\text{vec}({\mathbf{I}_{n}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{I}_{n}})\right\}\right.\phantom{\int }\\ {} & & \displaystyle \left.\phantom{\int }\times (\mathbf{L}\otimes \mathbf{L})g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\right]\phantom{\int }(\mathbf{x}\otimes \mathbf{x}),\\ {} & & \displaystyle 2n{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}+{n^{2}}({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})\\ {} & & \displaystyle =c{(n,p)^{-1}}\int \left\{{p^{2}}({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})+2p{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}}\right\}g(\mathbf{L})d\mathbf{L}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_092">47</xref>) we can then derive 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_094">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \int ({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})g(\mathbf{L})d\mathbf{L}& \displaystyle =& \displaystyle \frac{c(n,p)n}{p}\left[({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})+(n+1){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}\right]\\ {} & & \displaystyle -(1+p)\int {({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}}g(\mathbf{L})d\mathbf{L}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Inserting this expression into equation (<xref rid="j_vmsta212_eq_093">48</xref>) yields 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_095">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \int {({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})^{2}}g(\mathbf{L})d\mathbf{L}=\frac{n}{p}\frac{(p(n+1)-2){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}+(p-n)({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})}{c{(n,p)^{-1}}(p(p+1)-2)},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and then we finally obtain 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_096">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \int \hspace{-0.1667em}({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}\mathbf{x})g(\mathbf{L})d\mathbf{L}& \displaystyle \hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}=\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}& \displaystyle \frac{n}{p}\frac{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})+(n+1){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}}{c{(n,p)^{-1}}}\\ {} & & \displaystyle \hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}-(p\hspace{-0.1667em}+\hspace{-0.1667em}1)\frac{n}{p}\frac{(p(n\hspace{-0.1667em}+\hspace{-0.1667em}1)\hspace{-0.1667em}-\hspace{-0.1667em}2){({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}}\hspace{-0.1667em}+\hspace{-0.1667em}(p\hspace{-0.1667em}-\hspace{-0.1667em}n)({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})}{c{(n,p)^{-1}}(p(p+1)-2))}\\ {} & \displaystyle \hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}=\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}& \displaystyle \frac{c(n,p)n}{p}\left(1-\frac{(p+1)(p-n)}{p(p+1)-2}\right)({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})\\ {} & & \displaystyle +\frac{c(n,p)n}{p}\left(1+n-\frac{(p+1)(p(n+1)-2)}{p(p+1)-2}\right)\\ {} & & \displaystyle \times {({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{x})^{2}},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
completing the proof.  □</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_017"><label>Lemma A4.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_367"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\mathbf{S}\sim {\mathcal{W}_{p}}(n,\boldsymbol{\Sigma })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_368"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_369"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\Sigma }>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then, for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_370"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\alpha },\mathbf{x}\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta212_li_010">
<label>(i)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta212_ineq_371"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{x})^{2}}]\le (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\left[{k_{1}}{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\mathbf{x})^{2}}+{k_{2}}({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\mathbf{x})\right]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta212_li_011">
<label>(ii)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta212_ineq_372"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{x})^{2}}]\le {({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}(2{c_{1}}+{c_{2}})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_018"><label>Proof.</label>
<p>First, let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_373"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">T</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{Y}^{\prime }}{\boldsymbol{\Sigma }^{-1/2}}=\mathbf{T}\mathbf{L}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_374"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{L}{\mathbf{L}^{\prime }}={\mathbf{I}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <bold>L</bold> is an <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_375"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix and <bold>T</bold> is a lower triangular <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_376"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\times n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix with positive elements. Further, note that in accordance with page 131 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>], for <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_377"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p>n+3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_097">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[\text{vec}({\mathbf{S}^{+}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{S}^{+}})]& \displaystyle =& \displaystyle c{(n,p)^{-1}}\int ({c_{1}}({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{K}_{p,p}})(\mathbf{P}\otimes \mathbf{P})\\ {} & & \displaystyle +{c_{2}}\text{vec}(\mathbf{P}){\text{vec}^{\prime }}(\mathbf{P}))g(\mathbf{L})d\mathbf{L},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_098">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbf{P}& \displaystyle =& \displaystyle {\boldsymbol{\Sigma }^{1/2}}{\mathbf{L}^{\prime }}{(\mathbf{L}\boldsymbol{\Sigma }{\mathbf{L}^{\prime }})^{-1}}{(\mathbf{L}\boldsymbol{\Sigma }{\mathbf{L}^{\prime }})^{-1}}\mathbf{L}{\boldsymbol{\Sigma }^{1/2}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, with equalities similar to (<xref rid="j_vmsta212_eq_085">41</xref>)–(<xref rid="j_vmsta212_eq_090">46</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_099">
<label>(49)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>vec</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo>⊗</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle {(\boldsymbol{\alpha }\hspace{-0.1667em}\otimes \hspace{-0.1667em}\mathbf{x})^{\prime }}\mathbb{E}[\text{vec}({\mathbf{S}^{+}}){\text{vec}^{\prime }}({\mathbf{S}^{+}})](\boldsymbol{\alpha }\hspace{-0.1667em}\otimes \hspace{-0.1667em}\mathbf{x})& \displaystyle \hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}=\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}& \displaystyle c{(n,p)^{-1}}{(\boldsymbol{\alpha }\hspace{-0.1667em}\otimes \hspace{-0.1667em}\mathbf{x})^{\prime }}\int ({c_{1}}({\mathbf{I}_{{p^{2}}}}+{\mathbf{K}_{p,p}})(\mathbf{P}\hspace{-0.1667em}\otimes \hspace{-0.1667em}\mathbf{P}),\\ {} & & \displaystyle +{c_{2}}\text{vec}(\mathbf{P}){\text{vec}^{\prime }}(\mathbf{P}))g(\mathbf{L})d\mathbf{L}(\boldsymbol{\alpha }\otimes \mathbf{x}),\\ {} \displaystyle \mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{x})^{2}}]& \displaystyle \hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}=\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}& \displaystyle c{(n,p)^{-1}}\left[({c_{1}}+{c_{2}})\int {({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })^{2}}g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\right.\\ {} & & \displaystyle +\left.\phantom{\int }{c_{1}}\int ({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\mathbf{x})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now, by Lemma <xref rid="j_vmsta212_stat_019">A5</xref>, we have that <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_378"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\mathbf{x})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })\ge {({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Further, combining this inequality with (<xref rid="j_vmsta212_eq_099">49</xref>) and Lemma 2.4 (i) in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>], we have 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_100">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mphantom></mml:mpadded>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2"/>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo>×</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{x})^{2}}]& \displaystyle =& \displaystyle c{(n,p)^{-1}}\left[({c_{1}}+{c_{2}})\int {({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })^{2}}g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\right.\\ {} & & \displaystyle +\left.\phantom{\int }{c_{1}}\int ({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\mathbf{x})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\right]\\ {} & \displaystyle \le & \displaystyle c{(n,p)^{-1}}(2{c_{1}}+{c_{2}})\int ({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{P}\mathbf{x})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\mathbf{P}\boldsymbol{\alpha })g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\\ {} & \displaystyle \le & \displaystyle c{(n,p)^{-1}}(2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\\ {} & & \displaystyle \times \int ({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\boldsymbol{\Sigma }^{1/2}}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}{\boldsymbol{\Sigma }^{1/2}}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}{\boldsymbol{\Sigma }^{1/2}}{\mathbf{L}^{\prime }}\mathbf{L}{\boldsymbol{\Sigma }^{1/2}}\mathbf{x})g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle (2{c_{1}}+{c_{2}}){({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\left[{k_{1}}{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\mathbf{x})^{2}}+{k_{2}}({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\boldsymbol{\Sigma }\mathbf{x})\right],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where Lemma <xref rid="j_vmsta212_stat_015">A3</xref> (i) has been applied in the last equality. On the other hand, if we instead apply the inequality in Lemma 2.4 (ii) of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>], we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_101">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center left" columnspacing="10.0pt 10.0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="double-struck" movablelimits="false">E</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1"/>
<mml:mtd class="eqnarray-2">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="eqnarray-3">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}[{({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}{\mathbf{S}^{+}}\mathbf{x})^{2}}]& \displaystyle \le & \displaystyle c{(n,p)^{-1}}{({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\left[(2{c_{1}}+{c_{2}})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})\right]\int g(\mathbf{L})d\mathbf{L}\\ {} & \displaystyle =& \displaystyle {({\lambda _{1}}({\boldsymbol{\Sigma }^{-1}}))^{4}}\left[(2{c_{1}}+{c_{2}})({\boldsymbol{\alpha }^{\prime }}\boldsymbol{\alpha })({\mathbf{x}^{\prime }}\mathbf{x})\right]\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where Lemma 3.1 (i) in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta212_ref_028">28</xref>] gives the equality and concludes the proof.  □</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_019"><label>Lemma A5.</label>
<p><italic>Let</italic> <bold>A</bold> <italic>be a</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_379"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\times p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>symmetric positive definite matrix. Then for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_380"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{c},\mathbf{d}\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_102">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ ({\mathbf{c}^{\prime }}\mathbf{A}\mathbf{c})({\mathbf{d}^{\prime }}\mathbf{A}\mathbf{d})\ge {({\mathbf{c}^{\prime }}\mathbf{A}\mathbf{d})^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta212_stat_020"><label>Proof.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_381"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{A}=\mathbf{Q}\mathbf{R}{\mathbf{Q}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the eigenvalue decomposition of <bold>A</bold>, such that <bold>Q</bold> is orthogonal and <bold>R</bold> is a diagonal matrix with positive elements. Make the substitutions 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_103">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r}\displaystyle \mathbf{f}={\mathbf{R}^{1/2}}{\mathbf{Q}^{\prime }}\mathbf{c},\\ {} \displaystyle \mathbf{g}={\mathbf{R}^{1/2}}{\mathbf{Q}^{\prime }}\mathbf{d},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
so that the inequality <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_382"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\mathbf{c}^{\prime }}\mathbf{A}\mathbf{c})({\mathbf{d}^{\prime }}\mathbf{A}\mathbf{d})\ge {({\mathbf{c}^{\prime }}\mathbf{A}\mathbf{d})^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be written as 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_104">
<label>(50)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ ({\mathbf{f}^{\prime }}\mathbf{f})({\mathbf{g}^{\prime }}\mathbf{g})\ge {({\mathbf{f}^{\prime }}\mathbf{g})^{2}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Further, since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_383"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\mathbf{f}^{\prime }}\mathbf{g})=\| \mathbf{f}\| \| \mathbf{g}\| \cos (\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_384"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \cdot \| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Euclidean norm and <italic>θ</italic> is the angle between the vectors <bold>f</bold> and <bold>g</bold>, the inequality (<xref rid="j_vmsta212_eq_104">50</xref>) becomes 
<disp-formula id="j_vmsta212_eq_105">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="eqnarray-1">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \| \mathbf{f}{\| ^{2}}\| \mathbf{g}{\| ^{2}}\ge \| \mathbf{f}{\| ^{2}}\| \mathbf{g}{\| ^{2}}\cos {(\theta )^{2}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which holds since <inline-formula id="j_vmsta212_ineq_385"><alternatives><mml:math>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\cos {(\theta )^{2}}\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The lemma is proved.  □</p></statement></app></app-group>
<ack id="j_vmsta212_ack_001">
<title>Acknowledgement</title>
<p>We would like to thank Prof. Yuliya Mishura, the Associate Editor and the two anonymous referees for helping to improve the paper. We are also grateful to Andrii Dmytryshyn and Mårten Gulliksson for helpful remarks on matrix inequalities.</p></ack>
<ref-list id="j_vmsta212_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta212_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Alfelt</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Javed</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tyrcha</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: Singular conditional autoregressive Wishart model for realized covariance matrices. Accepted for publication in Journal of Business and Economic Statistics (2022).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ao</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yingying</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>: <article-title>Approaching mean-variance efficiency for large portfolios</article-title>. <source>Rev. Financ. Stud.</source> <volume>32</volume>(<issue>7</issue>), <fpage>2890</fpage>–<lpage>2919</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1093/rfs/hhy105" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1093/rfs/hhy105</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bauder</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>Bayesian Inference for the Tangent Portfolio</article-title>. <source>Int. J. Theor. Appl. Finance</source> <volume>21</volume>(<issue>08</issue>), <elocation-id>1850054</elocation-id> (<year>2018</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3897158">MR3897158</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1142/S0219024918500541" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1142/S0219024918500541</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>: <article-title>Sequential suveillance of the tangency portfolio weights</article-title>. <source>Int. J. Theor. Appl. Finance</source> <volume>12</volume>(<issue>06</issue>), <fpage>797</fpage>–<lpage>810</lpage> (<year>2009</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1142/S0219024909005464" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1142/S0219024909005464</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Parolya</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>: Recent advances in shrinkage-based high-dimensional inference. Journal of Multivariate Analysis <bold>104826</bold> (2022). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4353848">MR4353848</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmva.2021.104826" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jmva.2021.104826</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>On the product of inverse wishart and normal distributions with applications to discriminant analysis and portfolio theory</article-title>. <source>Scand. J. Stat.</source> <volume>38</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>311</fpage>–<lpage>331</lpage> (<year>2011</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2829602">MR2829602</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1111/j.1467-9469.2011.00729.x" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1111/j.1467-9469.2011.00729.x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>On the exact and approximate distributions of the product of a Wishart matrix with a normal vector</article-title>. <source>J. Multivar. Anal.</source> <volume>122</volume>, <fpage>70</fpage>–<lpage>81</lpage> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3189308">MR3189308</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmva.2013.07.007" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jmva.2013.07.007</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>Distribution of the product of singular Wishart Matrix and normal vector</article-title>. <source>Theory Probab. Math. Stat.</source> <volume>91</volume>, <fpage>1</fpage>–<lpage>15</lpage> (<year>2014</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3364119">MR3364119</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/tpms/962" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/tpms/962</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Parolya</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>: <article-title>Central limit theorems for functionals of large sample covariance matrix and mean vector in matrix-variate location mixture of normal distributions</article-title>. <source>Scand. J. Stat.</source> <volume>46</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>636</fpage>–<lpage>660</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3948571">MR3948571</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1111/sjos.12383" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1111/sjos.12383</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Podgorski</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: Singular inverse Wishart distribution and its application to portfolio theory. Journal of Multivariate Analysis, 314–326 (2016). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3431434">MR3431434</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmva.2015.09.021" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jmva.2015.09.021</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Podgorski</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: <article-title>A test for the global minimum variance portfolio for small sample and singular covariance</article-title>. <source>AStA Adv. Stat. Anal.</source> <volume>101</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>253</fpage>–<lpage>265</lpage> (<year>2017</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3679345">MR3679345</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10182-016-0282-z" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10182-016-0282-z</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Parolya</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>: Optimal shrinkage-based portfolio selection in high dimensions. Journal of Business &amp; Economic Statistics. to appear (2022)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Muhinyuza</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Parolya</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>: <article-title>On the product of a singular wishart matrix and a singular gaussian vector in high dimension</article-title>. <source>Theory Probab. Math. Stat.</source> <volume>99</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>37</fpage>–<lpage>50</lpage> (<year>2018</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3908654">MR3908654</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/tpms/1078" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/tpms/1078</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ngailo</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Parolya</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>: <article-title>Discriminant analysis in small and large dimensions</article-title>. <source>Theory Probab. Math. Stat.</source> <volume>100</volume>, <fpage>24</fpage>–<lpage>42</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3992991">MR3992991</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/tpms/1096" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/tpms/1096</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Podgorski</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tyrcha</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>Tangency portfolio weights for singular covariance matrix in small and large dimensions: Estimation and test theory</article-title>. <source>J. Stat. Plan. Inference</source> <volume>201</volume>, <fpage>40</fpage>–<lpage>57</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3913439">MR3913439</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jspi.2018.11.003" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jspi.2018.11.003</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dmytriv</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Parolya</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schmid</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <article-title>Statistical inference for the expected utility portfolio in high dimensions</article-title>. <source>IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process.</source> <volume>69</volume>, <fpage>1</fpage>–<lpage>14</lpage> (<year>2021</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4213326">MR4213326</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1109/TSP.2020.3037369" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1109/TSP.2020.3037369</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Boullion</surname>, <given-names>T.L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Odell</surname>, <given-names>P.L.</given-names></string-name>: <source>Generalized Inverse Matrices</source>. <publisher-name>Wiley</publisher-name>, <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc> (<year>1971</year>). <comment><uri>https://cds.cern.ch/record/213449</uri></comment>. <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0338012">MR0338012</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Britten-Jones</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>The sampling error in estimates of mean-variance efficient portfolio weights</article-title>. <source>J. Finance</source> <volume>54</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>655</fpage>–<lpage>671</lpage> (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1111/0022-1082.00120" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1111/0022-1082.00120</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Brodie</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Daubechies</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>De Mol</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Giannone</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Loris</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>: <article-title>Sparse and stable Markowitz portfolios</article-title>. <source>Proc. Natl. Acad. Sci. USA</source> <volume>106</volume>, <fpage>12267</fpage>–<lpage>12272</lpage> (<year>2009</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1073/pnas.0904287106" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1073/pnas.0904287106</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_020">
<label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Cai</surname>, <given-names>T.T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hu</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>: <article-title>High-dimensional minimum variance portfolio estimation based on high-frequency data</article-title>. <source>J. Econom.</source> <volume>214</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>482</fpage>–<lpage>494</lpage> (<year>2020</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4057056">MR4057056</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jeconom.2019.04.039" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jeconom.2019.04.039</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_021">
<label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Cook</surname>, <given-names>R.D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Forzani</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>: <article-title>On the mean and variance of the generalized inverse of a singular Wishart matrix</article-title>. <source>Electron. J. Stat.</source> <volume>5</volume>, <fpage>146</fpage>–<lpage>158</lpage> (<year>2011</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2786485">MR2786485</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/11-EJS602" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/11-EJS602</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_022">
<label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ding</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>: <article-title>High dimensional minimum variance portfolio estimation under statistical factor models</article-title>. <source>J. Econom.</source> <volume>222</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>502</fpage>–<lpage>515</lpage> (<year>2021</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4234830">MR4234830</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jeconom.2020.07.013" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jeconom.2020.07.013</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_023">
<label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ghazal</surname>, <given-names>G.A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Neudecker</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>On second-order and fourth-order moments of jointly distributed random matrices: a survey</article-title>. <source>Linear Algebra Appl.</source> <volume>321</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>61</fpage>–<lpage>93</lpage> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1799985">MR1799985</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/S0024-3795(00)00181-6" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/S0024-3795(00)00181-6</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_024">
<label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Gulliksson</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>An iterative approach to ill-conditioned optimal portfolio selection</article-title>. <source>Comput. Econ.</source> <volume>56</volume>, <fpage>773</fpage>–<lpage>794</lpage> (<year>2020</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10614-019-09943-6" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10614-019-09943-6</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_025">
<label>[25]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Gulliksson</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Oleynik</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: Portfolio selection with a rank-deficient covariance matrix. Working paper (2021)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_026">
<label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Hautsch</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kyj</surname>, <given-names>L.M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Malec</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>: <article-title>Do high-frequency data improve high-dimensional portfolio allocations?</article-title> <source>J. Appl. Econom.</source> <volume>30</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>263</fpage>–<lpage>290</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3322719">MR3322719</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/jae.2361" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/jae.2361</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_027">
<label>[27]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Hubbard</surname>, <given-names>D.W.</given-names></string-name>: <source>The Failure of Risk Management: Why It’s Broken and How to Fix It</source>. <publisher-name>John Wiley &amp; Sons</publisher-name>, (<year>2020</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_028">
<label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Imori</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rosen</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <article-title>On the mean and dispersion of the Moore-Penrose generalized inverse of a Wishart matrix</article-title>. <source>Electron. J. Linear Algebra</source> <volume>36</volume>, <fpage>124</fpage>–<lpage>133</lpage> (<year>2020</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4089045">MR4089045</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.13001/ela.2020.5091" xlink:type="simple">https://doi.org/10.13001/ela.2020.5091</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_029">
<label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Javed</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ngailo</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>: <article-title>Higher order moments of the estimated tangency portfolio weights</article-title>. <source>J. Appl. Stat.</source> <volume>48</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>517</fpage>–<lpage>535</lpage> (<year>2021</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4205986">MR4205986</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1080/02664763.2020.1736523" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1080/02664763.2020.1736523</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_030">
<label>[30]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Javed</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thorsén</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>: Tangency portfolio weights under a skew-normal model in small and large dimensions. Working paper ((13) (2021))</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_031">
<label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Karlsson</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Muhinyuza</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Statistical inference for the tangency portfolio in high dimension</article-title>. <source>Statistics</source> <volume>55</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>532</fpage>–<lpage>560</lpage> (<year>2021</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4313438">MR4313438</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1080/02331888.2021.1951730" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1080/02331888.2021.1951730</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_032">
<label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kotsiuba</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mazur</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>On the asymptotic and approximate distributions of the product of an inverse wishart matrix and a gaussian vector</article-title>. <source>Theory of Probability and Mathematical Statstics</source> <volume>93</volume>, <fpage>95</fpage>–<lpage>104</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3553443">MR3553443</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/tpms/1004" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/tpms/1004</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_033">
<label>[33]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Kress</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>: <source>Linear Integral Equations</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1723850">MR1723850</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0559-3" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0559-3</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_034">
<label>[34]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ledoit</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wolf</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Nonlinear shrinkage of the covariance matrix for portfolio selection: Markowitz meets goldilocks</article-title>. <source>Rev. Financ. Stud.</source> <volume>30</volume>(<issue>12</issue>), <fpage>4349</fpage>–<lpage>4388</lpage> (<year>2017</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1093/rfs/hhx052" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1093/rfs/hhx052</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_035">
<label>[35]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Markowitz</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Portfolio selection</article-title>. <source>J. Finance</source> <volume>7</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>77</fpage>–<lpage>91</lpage> (<year>1952</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1111/j.1540-6261.1952.tb01525.x" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1111/j.1540-6261.1952.tb01525.x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_036">
<label>[36]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Mathai</surname>, <given-names>A.M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Provost</surname>, <given-names>S.B.</given-names></string-name>: <source>Quadratic Forms in Random Variables</source>. <publisher-name>CRC Press</publisher-name>, (<year>1992</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1192786">MR1192786</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_037">
<label>[37]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Muhinyuza</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: A test on mean-variance efficiency of the tangency portfolio in high-dimensional setting. Theory of Probability and Mathematical Statistics In press (2020). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4421345">MR4421345</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1090/tpms" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1090/tpms</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_038">
<label>[38]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Muhinyuza</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bodnar</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lindholm</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>A test on the location of the tangency portfolio on the set of feasible portfolios</article-title>. <source>Appl. Math. Comput.</source> <volume>386</volume>, <elocation-id>125519</elocation-id> (<year>2020</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4126729">MR4126729</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.amc.2020.125519" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.amc.2020.125519</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_039">
<label>[39]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Okhrin</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schmid</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <article-title>Distributional properties of portfolio weights</article-title>. <source>J. Econom.</source> <volume>134</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>235</fpage>–<lpage>256</lpage> (<year>2006</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2328322">MR2328322</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jeconom.2005.06.022" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jeconom.2005.06.022</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_040">
<label>[40]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Planitz</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Inconsistent systems of linear equations</article-title>. <source>Math. Gaz.</source> <volume>63</volume>(<issue>425</issue>), <fpage>181</fpage>–<lpage>185</lpage> (<year>1979</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.2307/3617890" xlink:type="simple">https://doi.org/10.2307/3617890</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_041">
<label>[41]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Rubio</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mestre</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Palomar</surname>, <given-names>D.P.</given-names></string-name>: <article-title>Performance analysis and optimal selection of large minimum variance portfolios under estimation risk</article-title>. <source>IEEE J. Sel. Top. Signal Process.</source> <volume>6</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>337</fpage>–<lpage>350</lpage> (<year>2012</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1109/JSTSP.2012.2202634" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1109/JSTSP.2012.2202634</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_042">
<label>[42]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Taleb</surname>, <given-names>N.N.</given-names></string-name>: <source>The Black Swan: The Impact of the Highly Improbable</source>, vol. <volume>2</volume>. <publisher-name>Random house</publisher-name>, (<year>2007</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_043">
<label>[43]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Tikhonov</surname>, <given-names>A.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Arsenin</surname>, <given-names>V.Y.</given-names></string-name>: <source>Solutions of Ill-Posed Problems</source>. <publisher-name>Winston</publisher-name>, <publisher-loc>New York</publisher-loc> (<year>1977</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0455365">MR0455365</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta212_ref_044">
<label>[44]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Tsukuma</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Estimation of a high-dimensional covariance matrix with the Stein loss</article-title>. <source>J. Multivar. Anal.</source> <volume>148</volume>, <fpage>1</fpage>–<lpage>17</lpage> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3493016">MR3493016</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jmva.2016.02.012" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.jmva.2016.02.012</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
