<?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">VMSTA285</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/25-VMSTA285</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>A new confidence interval based on the theory of U-statistics for the area under the curve</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8370-6882</contrib-id>
<name><surname>Kampf</surname><given-names>Jürgen</given-names></name><email xlink:href="mailto:juergen.kampf@uk-essen.de">juergen.kampf@uk-essen.de</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta285_aff_001"/><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5139-6178</contrib-id>
<name><surname>Vogel</surname><given-names>Lukas H.</given-names></name><email xlink:href="mailto:lukas.vogel@uk-essen.de">lukas.vogel@uk-essen.de</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta285_aff_001"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7350-1477</contrib-id>
<name><surname>Dykun</surname><given-names>Iryna</given-names></name><email xlink:href="mailto:iryna.dykun@uk-essen.de">iryna.dykun@uk-essen.de</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta285_aff_001"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8001-0265</contrib-id>
<name><surname>Rassaf</surname><given-names>Tienush</given-names></name><email xlink:href="mailto:tienush.rassaf@uk-essen.de">tienush.rassaf@uk-essen.de</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta285_aff_001"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2336-7991</contrib-id>
<name><surname>Mahabadi</surname><given-names>Amir A.</given-names></name><email xlink:href="mailto:amir-abbas.mahabadi@uk-essen.de">amir-abbas.mahabadi@uk-essen.de</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta285_aff_001"/>
</contrib>
<aff id="j_vmsta285_aff_001"><institution>West German Heart and Vascular Center Essen, Department of Cardiology and Vascular Medicine, University Hospital Essen</institution>, Hufelandstraße 55, 45147 Essen, <country>Germany</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2026</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>9</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>13</volume><issue>1</issue><fpage>57</fpage><lpage>82</lpage><supplementary-material id="S1" content-type="archive" xlink:href="vmsta285_s001.zip" mimetype="application" mime-subtype="x-zip-compressed">
<caption>
<title>Supplementary Material</title>
<p>The file AUC_CI.R contains all confidence intervals mentioned in this article—the new ones proposed here and the ones used in the simulation study for comparison.</p>
<p>The files Simulation_binormal.R, Simulation_logistic.R, Siumlation_logistic_2_fast.R, Simulation_LASSO.R, Simulation_LASSO_2_fast.R, Simulation_binormal_bias.R and Simulation_logistic_bias.R contain the source code for the simulations reported in this article.</p>
</caption>
</supplementary-material><history><date date-type="received"><day>8</day><month>4</month><year>2025</year></date><date date-type="rev-recd"><day>12</day><month>9</month><year>2025</year></date><date date-type="accepted"><day>22</day><month>9</month><year>2025</year></date></history>
<permissions><copyright-statement>© 2026 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2026</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>The area under the receiver operating characteristic curve (AUC) is a suitable measure for the quality of classification algorithms. Here we use the theory of U-statistics in order to derive new confidence intervals for it. The new confidence intervals take into account that only the total sample size used to calculate the AUC can be controlled, while the number of members of the case group and the number of members of the control group are random. We show that the new confidence intervals can not only be used in order to evaluate the quality of the fitted model, but also to judge the quality of the classification algorithm itself. We would like to take this opportunity to show that two popular confidence intervals for the AUC, namely DeLong’s interval and the Mann–Whitney intervals due to Sen, coincide.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Area under the curve (AUC)</kwd>
<kwd>confidence interval</kwd>
<kwd>logistic regression</kwd>
<kwd>receiver operating characteristic (ROC)</kwd>
<kwd>U-statistics</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>62J12</kwd>
<kwd>62P10</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta285_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>In medicine and other branches of science one frequently faces binarization problems, i.e. one wants to predict to which of two classes an item belongs based on characteristics or data of an individual item. To solve this kind of problems, a lot of competing algorithms—like neural nets, random forests or estimators for logistic regression models—are available. Despite all differences in details, the general approach of these algorithms is similar. First, a classification model is fit using some <italic>training data</italic> for which the true classification is known. Then this model can be used to classify new data for which the true classification is unknown. In order to evaluate the quality of a classification model, it is subsequently often applied to some <italic>test dataset</italic> for which the true classification is known and the true classification is compared with the prediction of the model. A frequently used method to quantify the result of this comparison is the area under the curve (AUC) that we are going to introduce in detail in Section <xref rid="j_vmsta285_s_002">2</xref>.</p>
<p>There are several competing confidence intervals for the AUC. Most of them, like the popular DeLong algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_004">4</xref>], also those by Kottas, Kuss &amp; Zapf [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_006">6</xref>], LeDell, Petersen &amp; v. d. Laan [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_008">8</xref>], and all intervals compared in Qin &amp; Hotilovac [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_012">12</xref>], assume that the number of members of the case and control groups are deterministic. However, in practice often only the total number of members of the test group can be controlled, while the assignment to the case and control groups is random. Using the theory of U-statistics we propose new confidence intervals that take this into account.</p>
<p>Moreover, the confidence intervals cited above are designed for the evaluation of the (fitted) classification model. It is assumed that this model is perfectly true and the randomness just comes from the fact that the test set is a random sample. This is alright, if one wants to assess the quality of the fitted model. However, often the real question is whether an algorithm is suitable for a certain kind of data. Then the uncertainty that arises due to the fitting of the model parameters based on a finite training set has to be considered as well. We will examine this for the logistic regression model. We will see in a simulation study that this uncertainty is of practical relevance and ignoring it can lead to a seriously too low coverage probability of the confidence intervals. On the theoretical side, however, we will see that this uncertainty is asymptotically neglectable.</p>
<p>A related question is, what happens, when all observations are used both for training and for testing. This situation was considered in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_010">10</xref>].</p>
<p>We will take this opportunity to show that two well-known confidence intervals for the AUC, namely DeLong’s intervals [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_004">4</xref>] and the Mann–Whitney intervals due to Sen [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_013">13</xref>], coincide. In the literature they are usually quoted under either name without noticing that they are the same, and in Qin &amp; Hotilovac [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_012">12</xref>] they are even compared against each other.</p>
<p>This paper is organized as follows. In Section <xref rid="j_vmsta285_s_002">2</xref> we introduce the AUC and the logistic regression model in full detail. In Section <xref rid="j_vmsta285_s_003">3</xref> we derive the form of the confidence intervals from central limit theorems for the AUC. Section <xref rid="j_vmsta285_s_004">4</xref> is devoted to a simulation study and in Section <xref rid="j_vmsta285_s_005">5</xref> we apply the new confidence intervals to electrocardiogram (ECG) data. Finally, in Section <xref rid="j_vmsta285_s_006">6</xref> we discuss our results and point out directions for future research. The proofs of the theoretical results will be postponed to the Appendix.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta285_s_002">
<label>2</label>
<title>Preliminaries</title>
<p>In this section we introduce the preliminaries we need on logistic regression models and the AUC.</p>
<p>A logistic regression model is a family of probability distributions on <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_001"><alternatives><mml:math>
<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:mo>×</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{p}}\times \{0,1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> indexed by a parameter in <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_002"><alternatives><mml:math>
<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[${\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The random vectors <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_003"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(X,I)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of a logistic regression model fulfill 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_001">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}(I=1|X)=\frac{\exp \{{\beta ^{T}}X\}}{\exp \{{\beta ^{T}}X\}+1}=:Y.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We assume that the observations <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_004"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({X_{1,1}},{I_{1,1}}),\dots ,({X_{1,m}},{I_{1,m}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> form an independent, identically distributed (i.i.d.) sample in which each member follows the logistic regression model. So we do not assume that the design points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_005"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<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="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{1,1}},\dots ,{X_{1,m}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are aligned on a grid, but we suppose that they are irregularly scattered. These data points form the training set. Logistic regression models are well studied in the literature; in particular the maximum-likelihood estimator <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_006"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <italic>β</italic> is known (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_005">5</xref>]). It holds that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_007"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">F</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="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\beta }-\beta \to \mathcal{N}(0,{F^{-1}}(\beta ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in distribution as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_008"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_009"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$F(\beta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Fisher information matrix. A consistent estimator for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_010"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$F(\beta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_002">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</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">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ H(\beta ):={\sum \limits_{i=1}^{m}}{X_{1,i}}{X_{1,i}^{T}}\pi \big({\beta ^{T}}{X_{1,i}}\big)\cdot \big(1-\pi \big({\beta ^{T}}{X_{1,i}}\big)\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_011"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\pi (t)=1/(\exp \{t\}+1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_005">5</xref>, pp. 200–203]).</p>
<p>Once the model is fit, i.e. the parameter <italic>β</italic> is estimated, the probability <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_012"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{2,i}}:=\mathbb{P}({I_{2,i}}=1\mid {X_{2,i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_013"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, can be estimated for new data points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_014"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<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="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{2,1}},\dots ,{X_{2,n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that form the test set. In order to get a prediction for the class <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_015"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${I_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> one can choose a threshold <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_016"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$c\in (0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and put <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_017"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{I}_{2,i}}:={\mathbf{1}_{[c,1]}}({\hat{Y}_{2,i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Notice that the behavior we saw above for the logistic regression model is typical for classification algorithms. At first, some <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_018"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-valued score function <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_019"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is derived—for logistic regression models this is the probability that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_020"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{I_{2,i}}=1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for neural nets it is the value of the nodes in the output layer and for random forests it is the ratio of all trees predicting <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_021"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{I_{2,i}}=1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then the predicted classification is obtained by thresholding <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_022"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Now the prediction quality of the logistic regression model—or any other classification algorithm that works as indicated in the last paragraph—can be assessed using the area under the receiver operating curve (AUC). The empirical AUC is 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_003">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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[\[ \hat{A}=\frac{{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{\hat{Y}_{2,i}}\lt {\hat{Y}_{2,j}}\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}}{({\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}})\cdot ({\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}})}+\frac{1}{2}\cdot \frac{{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{\hat{Y}_{2,i}}={\hat{Y}_{2,j}}\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}}{({\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}})\cdot ({\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Its theoretical counterpart is 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_004">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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[\[ A=\mathbb{P}({Y_{1}}\lt {Y_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1)+\frac{1}{2}\cdot \mathbb{P}({Y_{1}}={Y_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The name of the AUC comes from the fact that it equals a certain area; see Figure <xref rid="j_vmsta285_fig_001">1</xref>. For further information on the AUC, see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_011">11</xref>].</p>
<fig id="j_vmsta285_fig_001">
<label>Fig. 1.</label>
<caption>
<p>Interpretation of the AUC as an area. If the ROC curve (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_011">11</xref>]) is the thick black line, then the AUC is the area of the gray polygon</p>
</caption>
<alt-text>ROC curve graph showing model performance, with area under curve (AUC) represented by shaded region between x-axis and curve.</alt-text><graphic xlink:href="vmsta285_g001.jpg"/>
</fig>
</sec>
<sec id="j_vmsta285_s_003">
<label>3</label>
<title>Theoretical results</title>
<p>In this section, we present the mathematical theorems that are needed in order to establish the new confidence intervals.</p>
<p>We consider two models.</p><statement id="j_vmsta285_stat_001"><label>Model 1.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_023"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\hat{Y}_{2,i}},{I_{2,i}})=({Y_{2,i}},{I_{2,i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_024"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, be an i.i.d. sample of a real-valued variable <italic>Y</italic> and a binary variable <italic>I</italic>.</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_002"><label>Model 2.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_025"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_026"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, be the fitted values of a logistic regression model (see Section <xref rid="j_vmsta285_s_002">2</xref>) with true parameter <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_027"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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[${\beta _{0}}\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, applied to i.i.d. data points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_028"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_029"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_030"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${I_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_031"><alternatives><mml:math>
<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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, be the known true classification. We shall assume that the distribution of the points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_032"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_033"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, is absolutely continuous with the Lebesgue density <italic>q</italic>. For two points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_034"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_035"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{2,j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_036"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$j\ne i$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the distribution of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_037"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({X_{2,i}}-{X_{2,j}})/\| {X_{2,i}}-{X_{2,j}}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a bounded density with respect to the (<inline-formula id="j_vmsta285_ineq_038"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>)-dimensional Hausdorff measure on the unit sphere. Moreover, the cardinality <italic>m</italic> of the training set and the cardinality <italic>n</italic> of the test set should fulfill 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_005">
<label>(1)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\liminf }\frac{m}{n}\gt 0,\hspace{2em}\underset{n\to \infty }{\limsup }\frac{m}{n}\lt \infty .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref> is the classical model used most frequently in the literature so far (see DeLong et al. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_004">4</xref>], Kottas et al. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_006">6</xref>], Qin &amp; Hotilovac [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_012">12</xref>] and Sen [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_013">13</xref>]). The idea is that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_039"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_040"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are fitted values obtained by applying a completely known model to an i.i.d. sample of data points. As a consequence of this simplification <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_041"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_042"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> always coincide under Model 1 and the “real” value of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_043"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is ignored. Notice that the first index 2 of the observations is not necessary if one only considers Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref>, since then there are no training observations <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_044"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({X_{1,i}},{I_{1,i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We just add this index in order to be able to treat Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref> and Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> jointly.</p>
<p>Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> takes the more realistic point of view that the classification model is disturbed by random effects that arose in the model fitting procedure. However, under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> we require that the used classification model is the logistic regression model, while under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref> we make no assumptions on the classification model.</p>
<p>We put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_006">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\sigma _{A}^{2}}={v^{T}}\Sigma v,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where Σ is the asymptotic covariance matrix of 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_007">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{c}{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{Y_{2,i}}\lt {Y_{2,j}}\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{Y_{2,i}}={Y_{2,j}}\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\\ {} {\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}\\ {} {\textstyle\textstyle\sum _{j=1}^{n}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_008">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</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>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</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>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</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[\[ v=\left(\begin{array}{c}\frac{1}{\mathbb{P}({I_{1}}=0)\cdot \mathbb{P}({I_{1}}=1)}\\ {} -\frac{\mathbb{P}({Y_{1}}\lt {Y_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1)}{(\mathbb{P}{({I_{1}}=0)^{2}}\cdot \mathbb{P}({I_{2}}=1)}-\frac{1}{2}\cdot \frac{\mathbb{P}({Y_{1}}={Y_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1)}{\mathbb{P}{({I_{1}}=0)^{2}}\cdot \mathbb{P}({I_{2}}=1)}\\ {} -\frac{\mathbb{P}({Y_{1}}\lt {Y_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1)}{\mathbb{P}({I_{1}}=0)\cdot \mathbb{P}{({I_{2}}=1)^{2}}}-\frac{1}{2}\cdot \frac{\mathbb{P}({Y_{1}}={Y_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1)}{\mathbb{P}({I_{1}}=0)\cdot \mathbb{P}{({I_{2}}=1)^{2}}}\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_045"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:math><tex-math><![CDATA[$({Y_{1}},{I_{1}},{Y_{2}},{I_{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> having the same distribution as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_046"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({Y_{2,i}},{I_{2,i}},{Y_{2,j}},{I_{2,j}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_047"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$j\ne i$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In the Appendix, we will show that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_048"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the asymptotic variance of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_049"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_050"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the plug-in estimator for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_051"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where all probabilities involved in the definition of <italic>v</italic> are estimated by their corresponding relative frequencies and where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_009">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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: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>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\hat{\Sigma }& =\frac{1}{n\cdot (n-1)\cdot (n-2)}{\sum \limits_{i,j,k=1}^{n}}\left(\begin{array}{c}{a_{ij}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\\ {} & \hspace{1em}\times \left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{a_{ik}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,k}}=0\}}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,k}}=1\}}}\end{array}\right)\\ {} & \hspace{1em}-\left(\frac{1}{n\cdot (n-1)}{\sum \limits_{i,j=1}^{n}}\left(\begin{array}{c}{a_{ij}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\right)\\ {} & \hspace{1em}\times \left(\frac{1}{n\cdot (n-1)}{\sum \limits_{i,j=1}^{n}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{a_{ij}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\right)\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_010">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<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:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{a_{ij}}& ={\mathbf{1}_{\{{\hat{Y}_{2,i}}\lt {\hat{Y}_{2,j}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\mathbf{1}_{\{{\hat{Y}_{2,i}}={\hat{Y}_{2,j}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\\ {} & \hspace{1em}+{\mathbf{1}_{\{{\hat{Y}_{2,j}}\lt {\hat{Y}_{2,i}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\mathbf{1}_{\{{\hat{Y}_{2,j}}={\hat{Y}_{2,i}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the estimator for Σ. The consistency of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_052"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be established in the course of the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref>. We remark that the calculation of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_053"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\Sigma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is indeed not <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_054"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">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:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$O({n^{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_055"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$O({n^{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, because 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_011">
<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: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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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: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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\sum \limits_{i,j,k=1}^{n}}\left(\begin{array}{c}{a_{ij}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{a_{ik}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,k}}=0\}}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,k}}=1\}}}\end{array}\right)\\ {} & \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{n}}{w_{i}}{w_{i}^{T}},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_012">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<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>=</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>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<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:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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[\[ {w_{i}}={\sum \limits_{j=1}^{n}}\left(\begin{array}{c}{a_{ij}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta285_stat_003"><label>Theorem 1.</label>
<p><italic>Under Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_001"><italic>1</italic></xref> <italic>or under Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_002"><italic>2</italic></xref><italic>, with the notation introduced above,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_013">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot \frac{\hat{A}-A}{\sqrt{{S_{A}^{2}}}}\to \mathcal{N}(0,1)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>in distribution as</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_056"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement>
<p>The proof of this theorem will be given in Appendix <xref rid="j_vmsta285_app_001">A</xref>.</p><statement id="j_vmsta285_stat_004"><label>Corollary 1.</label>
<p><italic>Assume Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_001"><italic>1</italic></xref> <italic>or Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_002"><italic>2</italic></xref> <italic>with the notation introduced above. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_057"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:(0,1)\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_058"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${C^{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-function with</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_059"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${g^{\prime }}(x)\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_060"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in (0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_014">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<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:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot \frac{g(\hat{A})-g(A)}{{g^{\prime }}(\hat{A})\cdot \sqrt{{S_{A}^{2}}}}\to \mathcal{N}(0,1)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>in distribution as</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_061"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement>
<p>The proof of this corollary will be given in Appendix <xref rid="j_vmsta285_app_001">A</xref>.</p>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_062"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{\alpha }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the <italic>α</italic>-quantile of the <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_063"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{N}(0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-distribution.</p><statement id="j_vmsta285_stat_005"><label>Corollary 2.</label>
<p><italic>Under Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_001"><italic>1</italic></xref> <italic>or under Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_002"><italic>2</italic></xref><italic>, with the notation introduced above, the interval</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_015">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \bigg(\hat{A}+{z_{\alpha /2}}\cdot \sqrt{\frac{{S_{A}^{2}}}{n}},\hat{A}+{z_{1-\alpha /2}}\cdot \sqrt{\frac{{S_{A}^{2}}}{n}}\bigg)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>has asymptotically the coverage probability</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_064"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1-\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for A.</italic></p></statement>
<p>This corollary is immediate from the theorem.</p><statement id="j_vmsta285_stat_006"><label>Corollary 3.</label>
<p><italic>Assume Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_001"><italic>1</italic></xref> <italic>or Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_002"><italic>2</italic></xref> <italic>with the notation introduced above. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_065"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:(0,1)\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a bijective</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_066"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${C^{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-function with</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_067"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${g^{\prime }}(x)\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_068"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in (0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then the interval</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_016">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \bigg({g^{-1}}\bigg(g(\hat{A})+{z_{\alpha /2}}\cdot {g^{\prime }}(\hat{A})\cdot \sqrt{\frac{{S_{A}^{2}}}{n}}\bigg),{g^{-1}}\bigg(g(\hat{A})+{z_{1-\alpha /2}}\cdot {g^{\prime }}(\hat{A})\cdot \sqrt{\frac{{S_{A}^{2}}}{n}}\bigg)\bigg)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>has asymptotically the coverage probability</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_069"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1-\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for A.</italic></p></statement>
<p>This corollary is immediate from Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_004">1</xref>.</p>
<p>For practice, we recommand to let <italic>g</italic> be the logit-function, 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_017">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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[\[ g(x):=\log \bigg(\frac{x}{1-x}\bigg),\hspace{1em}x\in (0,1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta285_s_004">
<label>4</label>
<title>Simulations</title>
<p>In this section, we compare the performance of the new proposed confidence intervals from Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref> and Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref> with the logit-function as <italic>g</italic> to DeLong’s interval [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_004">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_013">13</xref>] and the Modified Wald interval [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_006">6</xref>] based on simulations. We consider two different scenarios, namely the binormal model which is classical for the investigation of the AUC and the fitting of a logistic regression model.</p>
<p>In the binormal model the procedure of fitting the model is ignored and it is assumed that the fitted values of the control observations and the fitted values of the case observations are normally distributed with different means. We assume that the fitted values of the case observations follow the <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_070"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{N}(0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-distribution and the fitted values of the control observations follow the <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_071"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{N}({\mu _{1}},1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-distribution for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_072"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</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[${\mu _{1}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_073"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{1}}=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We use <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_074"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>200</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2000</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n=20,200,2000$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> observations in the test set of which one half belongs to the case group and the other half belongs to the control group. For each parameter combination we determined the coverage probability and the mean length of the confidence intervals based on 10,000 simulation runs. The true AUC needed to calculate the coverage probability was determined analytically. The results are reported in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_001">1</xref> and Table <xref rid="j_vmsta285_tab_002">2</xref>.</p>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_001">
<label>Table 1.</label>
<caption>
<p>Estimated coverage probabilities in the binormal model. In the first row we give the number <italic>n</italic> of observations and in the second row we give the expected value <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_075"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the fitted values of the case observations</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">20</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">200</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">2000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">20</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">200</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">2000</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">2</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.6154</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9359</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9494</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0038</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.8772</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9462</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.5999</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9389</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9494</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.8864</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9463</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9026</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9446</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9505</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.7910</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9369</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.9499</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.9225</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.9543</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.9590</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.8577</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.9709</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.9797</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_002">
<label>Table 2.</label>
<caption>
<p>Mean value of the interval lengths in the binormal model. The further details are the same as for Table <xref rid="j_vmsta285_tab_001">1</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">20</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">200</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">2000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">20</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">200</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">2000</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">2</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1911</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1261</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0412</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0126</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0602</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0225</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1859</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1258</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0412</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0125</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0612</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0225</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.4280</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1315</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0414</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.2208</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0721</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0228</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.4251</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.1365</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.0432</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.2496</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.0858</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.0272</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>All confidence intervals have a too low coverage probability at small sample size. Not surprisingly, this gets better as the number of observation grows. We see that for a small sample size, the new confidence intervals are shorter than the ones reported in the literature at the price of having a lower coverage probability. For a large sample size there is hardly a difference between the new confidence intervals and DeLong’s confidence intervals.</p>
<p>Now we consider the AUC from fitting a logistic regression model. For these simulations we assumed that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_076"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1000</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>10000</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$m+n=100,1000,10000$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent design points are drawn from a multivariate standard normal distribution in <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_077"><alternatives><mml:math>
<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[${\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_078"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=10,100$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, we dropped the combination <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_079"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$m+n=100$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_080"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=100$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, since then we have more parameters than observations. We let 80% of the observations be training data and 20% be test data; so <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_081"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>200</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2000</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$n=20,200,2000$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> observations are used for testing and the results are comparable to the results for the binormal model. We considered two models for the true class: a logistic regression model with the first unit vector as true parameter and a logistic regression model whose true parameter satisfies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_018">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">e</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:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<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">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</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:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<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:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \langle {\beta _{0}},{e_{j}}\rangle =\frac{j-p/2}{\sqrt{{\textstyle\textstyle\sum _{i=1}^{p}}{(i-p/2)^{2}}}},\hspace{1em}j=1,\dots ,p.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It is easily seen that the (absolute) probability that an observation is assigned to the case class is one half—however, unlike for the binormal model, now the choice is made independently for each observation. For determining the coverage probability one has to decide what should be the target parameter. The approach considered in the literature so far takes 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_019">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<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="double-struck">P</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {A_{1}}=\mathbb{P}{\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)_{|\beta =\hat{\beta }}}+\frac{1}{2}\cdot \mathbb{P}{\big({\beta ^{T}}{X_{1}}={\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)_{|\beta =\hat{\beta }}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is alright if you are interested in the quality of the fitted model. If you are interested in the quality of the classification algorithm, it makes more sense to consider 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_020">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<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="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {A_{2}}=\mathbb{P}\big({\beta _{0}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)+\frac{1}{2}\cdot \mathbb{P}\big({\beta _{0}^{T}}{X_{1}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_082"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the true parameter. For each parameter combination we determined the coverage probability for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_083"><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>, the coverage probability for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_084"><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> and the mean length of the confidence intervals based on 10,000 simulation runs. For simulating the true value of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_085"><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> we generated a sample of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_086"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${10^{8}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> observations and for simulating the true value of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_087"><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> we generated in each simulation run a sample of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_088"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${10^{6}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> observations. The results are reported in Tables <xref rid="j_vmsta285_tab_003">3</xref>–<xref rid="j_vmsta285_tab_008">8</xref>.</p>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_003">
<label>Table 3.</label>
<caption>
<p>Estimated coverage probabilities for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_089"><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> in the logistic regression model with the first unit vector as true parameter. In the first row we give the dimension <italic>p</italic> and in the second row we present the number <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_090"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m+n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of observations</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.727</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.937</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.948</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.939</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.951</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.737</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.943</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.948</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.946</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.951</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.915</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.946</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.949</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.946</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.952</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.912</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.953</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.955</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.951</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.960</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_004">
<label>Table 4.</label>
<caption>
<p>Estimated coverage probabilities for <inline-formula id="j_vmsta285_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> in the logistic regression model with the first unit vector as true parameter. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_003">3</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.718</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.936</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.949</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.665</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.903</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.691</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.935</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.950</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.616</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.894</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.919</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.946</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.950</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.684</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.904</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.909</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.950</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.957</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.689</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.915</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_005">
<label>Table 5.</label>
<caption>
<p>Mean value of the interval length for the logistic regression model with the first unit vector as true parameter. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_003">3</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.2926</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1329</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0428</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1428</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0432</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.2806</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1325</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0428</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1421</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0432</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.4921</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1379</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0429</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.1473</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.0434</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.4646</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.1415</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.0445</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.1490</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">0.0448</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_006">
<label>Table 6.</label>
<caption>
<p>Coverage probability of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_092"><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> for the logistic regression model with the “skew” true parameter. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_003">3</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.724</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.937</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.948</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.939</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.948</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.734</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.944</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.949</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.945</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.950</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.907</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.947</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.949</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.947</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.950</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.905</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.955</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.957</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.951</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.957</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_007">
<label>Table 7.</label>
<caption>
<p>Coverage probability of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_093"><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> for the logistic regression model with the “skew” true parameter. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_003">3</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.716</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.940</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.949</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.661</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.897</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.686</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.938</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.949</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.616</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.890</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.912</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.948</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.950</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.681</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.898</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.903</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.953</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.958</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.687</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.910</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_008">
<label>Table 8.</label>
<caption>
<p>Mean length for the logistic regression model with the “skew” true parameter. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_003">3</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.2918</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1329</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0428</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1428</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0432</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.2800</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1324</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0428</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1420</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0432</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.4903</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1379</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0429</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1472</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0434</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.4638</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.1415</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0445</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.1490</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0448</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We obtain essentially the same results as for the binormal model. All confidence intervals have a too low coverage probability at small sample size, but this gets better as the number of observation grows. At small sample size the new confidence intervals have a lower coverage probability and a shorter length than DeLong’s intervals or the modified Wald intervals, while at a large sample size there is not much difference between the intervals. Moreover, we see that when <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_094"><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> is the target, we have a curse of dimensionality, i.e. the coverage probability drops at high dimensions. In particular, it is seriously too low for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_095"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=100$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_096"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1000</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$m+n=1000$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and a bit too low for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_097"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=100$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_098"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>000</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$m+n=10,000$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The results for the first unit vector as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_099"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are quite similar to the results for the “skew” vector <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_100"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This is not surprising, since the first unit vector is mapped by a rotation on the “skew” vector and both the logistic regression model and the distribution of the design points are invariant under rotations.</p>
<p>What can be done against the curse of dimensionality? Dimension reduction techniques like LASSO have the potential to mitigate the problem. In Tables <xref rid="j_vmsta285_tab_009">9</xref>–<xref rid="j_vmsta285_tab_014">14</xref> we report the results of LASSO logistic regression with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_101"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\lambda =0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The logistic regresssion with LASSO is no longer rotation invariant. Indeed, when the true parameter <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_102"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the first unit vector, LASSO can be expected to work quite well, since we have one quite large entry and many zero entries. Under this easy parameter setting, LASSO provides a satisfactory solution. For the “skew” true parameter, LASSO can be expected to have problems, since there are many entries which are close to zero, but nonzero. Under this difficult parameter setting, the result with LASSO are even worse than the results without LASSO.</p>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_009">
<label>Table 9.</label>
<caption>
<p>Coverage probability for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_103"><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> for LASSO logistic regression with the first unit vector as true parameter</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.935</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.953</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.943</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.953</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.945</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.954</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.954</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.961</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_010">
<label>Table 10.</label>
<caption>
<p>Coverage probability for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_104"><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> for LASSO logistic regression with the first unit vector as true parameter</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.935</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.953</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.943</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.954</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.945</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.954</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.953</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.961</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_011">
<label>Table 11.</label>
<caption>
<p>Mean interval length for LASSO logistic regression with the first unit vector as true parameter</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1315</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0427</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1311</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0427</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.1366</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0429</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.1404</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0444</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_012">
<label>Table 12.</label>
<caption>
<p>Coverage probability for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_105"><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> for LASSO logistic regression with “skew” true parameter</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.9379</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0227</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.9423</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0228</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.9437</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0228</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.9432</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0228</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_013">
<label>Table 13.</label>
<caption>
<p>Coverage probability for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_106"><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> for LASSO logistic regression with “skew” true parameter</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0055</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0000</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0032</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0000</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0067</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.0000</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0068</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0000</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_014">
<label>Table 14.</label>
<caption>
<p>Mean interval length for LASSO logistic regression with “skew” true parameter</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.15580</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.00124</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.15458</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.00124</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.15938</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.00124</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.15881</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.05062</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>It is a natural question, whether these confidence intervals can be further improved by bias reduction. In order to assess that, we investigated the bias and the standard deviation under the model assumptions explained above. The results are reported in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_015">15</xref> and Table <xref rid="j_vmsta285_tab_016">16</xref>. We see that, while the bias in the binormal model and the bias to the target <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_107"><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> in the logistic regression model are neglectable, there is a considerable bias to <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_108"><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> in the logistic regression model.</p>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_015">
<label>Table 15.</label>
<caption>
<p>Bias and standard deviation of the AUC in the binormal model</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">20</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">200</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">2000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">20</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">200</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">2000</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">bias</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.11e-04</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.10e-05</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.27e-04</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.09e-04</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.36e-05</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.69e-05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">standard deviation</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.10805</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.03341</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.01050</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.06137</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.01853</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.00578</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_016">
<label>Table 16.</label>
<caption>
<p>Bias and standard deviation of the AUC in the logistic regression model</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">10</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">100</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">100</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">10000</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">mean of A</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.690</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.733</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.739</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.682</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.732</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">A1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.684</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.733</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.739</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.682</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.732</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">A2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.74</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.74</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.74</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.74</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.74</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">bias to target A1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.22e-03</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.29e-05</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.57e-05</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.15e-04</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.12e-05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">bias to target A2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.049483</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.006789</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.000745</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.057935</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.007481</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">standard deviation</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.1171</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0352</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0110</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0385</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.0110</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="j_vmsta285_s_005">
<label>5</label>
<title>Real data application</title>
<p>In this section we apply the confidence intervals to medical data.</p>
<p>We want to predict the presence of an obstructive coronary artery disease from ECGs and from seven risk factors (age, sex, systolic blood pressure, LDL, diabetes, smoking status, family history). Of the ECGs we extracted 648 features using the MUSE(TM) (General Electrics, Boston, US) algorithm yielding 648 explanatory variables. The seven risk factors lead eight explanatory variables, since we decided to split the family history in two variables (“present vs. absent or unknown” and “unknown vs. present or absent”). Notice that four of these risk factors are binary and thus, strictly speaking, the assumptions of Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> are not fulfilled.</p>
<p>We had data from 283,897 ECGs conducted at the University Hospital of Essen. Since we need to know the true classification, we combined this data with the ECAD registry containing the results of 33,865 coronary angiographies. We found a matching coronary angiography for 13,538 ECGs. The patients, to which these ECGs belong, were assigned to the training group with probability 0.6 and to the test group with probability 0.4 independently of each other. This resulted in 8136 coronary angiographies being assigned to the training group and 5402 coronary angiographies being assigned to the test group.</p>
<p>We fitted a logistic regression model based on the training group and we calculated the AUC together with 95%-confidence intervals to predict obstructive coronary artery disease as detected in subsequently preformed coronary angiography procedures. When the prediction was based on the ECGs, the AUC for the training group was 0.709 and the AUC for the test group was 0.578. We got an AUC for the training group of 0.595 and for the test group of 0.581 for the prediction of an obstructive CAD from seven risk factors.</p>
<p>The results are reported in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_017">17</xref>. Though strictly speaking outside the scope of this article, we added the results for the training group. In order to see how the confidence intervals behave on a smaller sample, we applied our methods to a subsample consisting of 100 coronary angiographies. The results are shown in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_018">18</xref>.</p>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_017">
<label>Table 17.</label>
<caption>
<p>A comparison of different confidence intervals for the AUC for the diagnosis of an obstructive CAD for the full data of 13,538 coronary angiographies via logistic regression models</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.709</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.578</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.595</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.581</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.697; 0.721)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.562; 0.594)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.582; 0.608)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.565; 0.597)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.697; 0.721)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.561; 0.594)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.581; 0.608)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.565; 0.597)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.697; 0.721)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.562; 0.594)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.582; 0.608)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.565; 0.597)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.698; 0.721)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.563; 0.593)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.582; 0.607)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.566; 0.596)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_018">
<label>Table 18.</label>
<caption>
<p>A comparison of different confidence intervals for the AUC for the diagnosis of an obstructive CAD for the reduced data of 100 coronary angiographies via logistic regression models</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.378</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.751</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">0.543</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.229; 0.527)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.602; 0.901)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.346; 0.739)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.244; 0.534)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.576; 0.870)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.350; 0.724)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.214; 0.542)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.575; 0.927)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center">(0.330; 0.755)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.225; 0.531)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.607; 0.896)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: center; border-bottom: solid thin">(0.386; 0.700)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_019">
<label>Table 19.</label>
<caption>
<p>Neural nets. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_017">17</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.725</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.587</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.635</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.622</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.713; 0.737)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.571; 0.604)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.622; 0.648)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.606; 0.637)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.713; 0.737)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.571; 0.604)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.622; 0.648)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.606; 0.637)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.713; 0.737)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.571; 0.604)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.622; 0.648)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.606; 0.637)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.714; 0.736)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.572; 0.602)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.623; 0.647)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.607; 0.636)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_020">
<label>Table 20.</label>
<caption>
<p>Random forests. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_017">17</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.999</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.599</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.572</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.999; 0.999)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.583; 0.615)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.556; 0.588)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.999; 0.999)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.582; 0.615)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.556; 0.588)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.999; 0.999)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.583; 0.615)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.556; 0.588)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.999; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.584; 0.614)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(1; 1)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.557; 0.587)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_021">
<label>Table 21.</label>
<caption>
<p>Support vector machines. The further details are the same as in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_017">17</xref></p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.997</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.571</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.618</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.608</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.996; 0.998)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.555; 0.588)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.605; 0.631)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.592; 0.624)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.996; 0.998)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.555; 0.588)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.605; 0.631)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.592; 0.624)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.996; 0.998)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.555; 0.588)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.605; 0.631)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">(0.592; 0.624)</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.996; 0.999)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.556; 0.586)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.606; 0.63)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">(0.593; 0.623)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>For the whole sample all confidence intervals have approximately the same length—the new intervals have the same length as the ones from the literature and the intervals based on the ECGs have the same length as the ones based on the seven risk factors. Not surprisingly, as we reduce the number of observations, the intervals get longer. In particular, for all 13,538 coronary angiographies the logistic regression model is significantly better than a pure random choice (i.e. an AUC of 0.5), which is no longer true if we use only 100 coronary angiographies. For the subsample the new confidence intervals are slightly narrower than the ones from the literature.</p>
<p>In Tables <xref rid="j_vmsta285_tab_019">19</xref>–<xref rid="j_vmsta285_tab_021">21</xref> we look what happens, when one uses neural nets, random forests or support vector machines instead of logistic regression models. We see that the confidence intervals are slightly shifted due to the different values of the point estimates, but that they all have approximately the same length as the confidence intervals of the logistic regression model.</p>
<p>In order to evaluate the computation times for the confidence intervals, observe that their computation is a two-step procedure. First, the chosen model estimator is used to calculate the fitted values <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_109"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_110"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and in the second step the confidence intervals are calculated from these numbers. So the total computation time of a confidence interval is the sum of one component which does depend on the model estimator, but not on the confidence interval method, and one component which does depend on the confidence interval method, but not on the model estimator. The computation times are reported in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_022">22</xref> and Table <xref rid="j_vmsta285_tab_023">23</xref>. We see that the computation times for the new intervals are longer than for those from the literature, but that also the computation of the new confidence intervals is feasible. In particular, for random forests and support vector machines the difference between the new computation times and the old ones is neglectable compared to the time needed for the calculation of the fitted values <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_111"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2,i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_112"><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">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, anyway.</p>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_022">
<label>Table 22.</label>
<caption>
<p>Computation time (in seconds) for the whole sample (13,538 patients)</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">logistic regression</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">26.23</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">26.13</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.56</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.49</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">neural net</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">4.50</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">4.68</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">2.52</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">2.09</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">random forest</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">164.74</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">165.06</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">3.78</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">3.84</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">support vector machines</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">856.41</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">857.25</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">181.66</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">177.82</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">71.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">34.50</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">74.28</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">38.77</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">73.74</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">35.30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">81.97</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">38.60</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.42</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.26</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.51</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.27</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.00</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta285_tab_023">
<label>Table 23.</label>
<caption>
<p>Computation time (in seconds) for the subsample of 100 patients</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">Method</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">ECG</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">Risk factors</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-top: solid thin">Risk factors</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(training data)</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">(test data)</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">logistic regression</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.44</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.42</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.02</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">AUC</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.13</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.16</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.02</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">DeLong</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.04</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">Modified Wald</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: right; border-bottom: solid thin">0.00</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="j_vmsta285_s_006">
<label>6</label>
<title>Discussion and outlook</title>
<p>In this paper we have taken into account two facts that are usually ignored in the study of confidence intervals for the AUC. First, only the total size of the test cohort can be controlled, while its splitting into the case and control groups is random. Second, the fitted binarization model is itself subjected to random effects. The first fact brought new confidence intervals that are narrower than the ones in the literature, but have a too low coverage probability at a small sample size. The second fact did not bring new confidence intervals, since we saw that the confidence intervals we got from considering the first fact still had asymptotically the correct coverage probability under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref>. All what we changed was that we had to add additional parts to the proofs (the ones that we have only for Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> and not for Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref>). It can be expected that in a similar manner the confidence intervals proposed in the literature have asymptotically the correct coverage probability under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref>.</p>
<p>Can it be expected for other binarization algorithms as well that the old confidence intervals still have asymptotically the correct coverage probability when the model uncertainty is taken into account? The estimators in linear discriminant analysis and in quadratic discriminant analysis are combinations of standard estimators. Hence central limit theorems for these estimators are easily established and from there on it is straightforward to generalize the results of the present article. For quadratic discriminant analysis a certain challenge will be that the set of all test points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_113"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<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: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:mo>×</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[$({X_{1}},{X_{2}})\in {\mathbb{R}^{p}}\times {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for which <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_114"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{1}}\lt {Y_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_115"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{1}}\gt {\hat{Y}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, will be more complicated than for logistic regression models or for linear discriminant analysis. For algorithms from machine learning, like neural nets, random forests and support vector machines, a first problem already occurs in the definition of the theoretical AUC. Since there is only an algorithm and no underlying probability model, we cannot define the theoretical AUC as a probability like we have done for logistic regression models. One could define the theoretical AUC as the average of many independent realizations of the empirical AUC or as the limit of the empirical AUC as the sample size tends to infinity (provided one can show that this limit exists). Still with either of these definitions, the proof will be much harder. The set of all test points <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_116"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<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: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:mo>×</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[$({X_{1}},{X_{2}})\in {\mathbb{R}^{p}}\times {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for which <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_117"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{1}}\lt {Y_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_118"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{1}}\gt {\hat{Y}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, will be much more complicated for a machine learning algorithm than it was in our proof. Moreover, we used a central limit theorem for the estimator in a logistic regression model, and central limit theorems are unknown for machine learning algorithms.</p>
<p>While the theoretical results tell that asymptotically the old confidence intervals work under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> as well, our simulation results tell that at small sample size these confidence intervals may have a seriously too low coverage probability—recall in particular the results in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_004">4</xref> for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_119"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p=100$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence the construction of new confidence intervals is desirable. A tempting idea is to use the <italic>δ</italic>-method in the same way as we use it in the proof. However, the derivative in Lemma <xref rid="j_vmsta285_stat_013">3</xref> is zero and hence one will end up with the old confidence intervals when using this approach. A solution would be to use the second-order <italic>δ</italic>-method (see, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_001">1</xref>, Lemma 5]). However, this may appear to be inelegant. The second-order <italic>δ</italic>-method yields that the limiting distribution of the AUC is a sum of squares of Gaussian random variables, but since not all Gaussian random variables involved in that sum have the same variance, this sum will not be <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_120"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">χ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\chi ^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-distributed in general. It is not clear whether a closed-form expression for the variances of these Gaussian random variables can be derived even in the ideal situation when the design points are multivariate-normally distributed or distributed uniformly on the ball. In the realistic situation, when the distribution of the design points is unknown and has to be estimated, it will even be a challenge to propose an algorithm that gives a reasonable approximation for these variances in acceptable time. The results for the LASSO logistic regression ranged from providing a satisfactory solution to being even worse than the pure logistic regression depending on the unknown true model parameter. Bootstrap [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_003">3</xref>] is known to have good finite-sample properties in many instances and hence would be another approach worth trying. Finally, our simulations in Table <xref rid="j_vmsta285_tab_016">16</xref> show that the estimator <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_121"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is seriously biased for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_122"><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>. Hence one can think of constructing an estimator for the bias of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_123"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_124"><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> and then applying bias reduction.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta285_s_007">
<label>7</label>
<title>The equality of the Mann–Whitney intervals and DeLong’s intervals</title>
<p>Here we prove that the Mann–Whitney intervals due to Sen [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_013">13</xref>] coincide with DeLong’s intervals [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_004">4</xref>]. For any real-valued sample <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_125"><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 mathvariant="normal">,</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">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{1}},{a_{2}},\dots ,{a_{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_126"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</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="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{(1)}},{a_{(2)}},\dots ,{a_{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the ordered sample, i.e. the sample containing the same elements (with the same multiplicity), such that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_127"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{(1)}}\le {a_{(2)}}\le \cdots \le {a_{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_128"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{0}}:=|\{i\in \{1,\dots ,n\}\mid {I_{i}}=0\}|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the number of observations in the control group and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_129"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{1}}:=|\{i\in \{1,\dots ,n\}\mid {I_{i}}=1\}|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the number of observations in the case group. Since Sen [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_013">13</xref>] and DeLong et al. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_004">4</xref>] do not consider the training group, it is needless to say that we only mean observations of the test group here. We let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_130"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_131"><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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,{n_{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, be the observations of the control group—not to be confused with the design points of the logistic regression model, for which we used the same symbol—and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_132"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_133"><alternatives><mml:math>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$j=1,\dots ,{n_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the observations of the case group. The Mann–Whitney intervals are defined as follows. We let
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_021">
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {R_{i}}:=\big|\big\{k\in \{1,\dots ,{n_{0}}\}\mid {X_{k}}\le {X_{(i)}}\big\}\big|+\big|\big\{j\in \{1,\dots ,{n_{1}}\}\mid {Y_{j}}\le {X_{(i)}}\big\}\big|,\hspace{2em}\\ {} & \hspace{1em}i=1,\dots ,{n_{0}},\hspace{2em}\\ {} & {S_{j}}:=\big|\big\{i\in \{1,\dots ,{n_{0}}\}\mid {X_{i}}\le {Y_{(j)}}\big\}\big|+\big|\big\{k\in \{1,\dots ,{n_{1}}\}\mid {Y_{k}}\le {Y_{(j)}}\big\}\big|,\hspace{2em}\\ {} & \hspace{1em}j=1,\dots ,{n_{1}},\hspace{2em}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
denote the rank of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_134"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{(i)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_135"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${Y_{(j)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> respectively within the joint sample of control and case observations. Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_022">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</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>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</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>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{l}\displaystyle \bar{R}:=\frac{1}{{n_{0}}}{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{R_{i}},\hspace{2em}\bar{S}:=\frac{1}{{n_{1}}}{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{S_{j}},\\ {} \displaystyle {S_{10}^{2}}=\frac{1}{({n_{0}}-1)\cdot {n_{1}^{2}}}\cdot \Bigg({\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{({R_{i}}-i)^{2}}-{n_{0}}\cdot {\bigg(\bar{R}-\frac{{n_{0}}+1}{2}\bigg)^{2}}\Bigg),\\ {} \displaystyle {S_{01}^{2}}=\frac{1}{({n_{1}}-1)\cdot {n_{0}^{2}}}\cdot \Bigg({\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{({S_{j}}-j)^{2}}-{n_{1}}\cdot {\bigg(\bar{S}-\frac{{n_{1}}+1}{2}\bigg)^{2}}\Bigg),\\ {} \displaystyle {\hat{\sigma }_{M}^{2}}=\frac{{n_{1}}\cdot {S_{10}^{2}}+{n_{0}}\cdot {S_{01}^{2}}}{{n_{0}}\cdot {n_{1}}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_136"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{\alpha }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the <italic>α</italic>-quantile of the standard normal distribution for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_137"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\alpha \in (0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_023">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.61em" minsize="1.61em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.61em" minsize="1.61em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \Big(\hat{A}+{z_{\alpha /2}}\cdot \sqrt{{\hat{\sigma }_{M}^{2}}},\hat{A}+{z_{1-\alpha /2}}\cdot \sqrt{{\hat{\sigma }_{M}^{2}}}\Big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the Mann–Whitney confidence interval. In order to define DeLong’s intervals, put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_024">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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: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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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: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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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: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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</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[\[\begin{array}{l}\displaystyle {V_{10}}(y):=\frac{1}{{n_{1}}}\cdot {\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}\bigg({\mathbf{1}_{\{y\lt {Y_{j}}\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\mathbf{1}_{\{y={Y_{j}}\}}}\bigg),\\ {} \displaystyle {V_{01}}(y):=\frac{1}{{n_{0}}}\cdot {\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}\bigg({\mathbf{1}_{\{{X_{i}}\lt y\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\mathbf{1}_{\{{X_{i}}=y\}}}\bigg),\\ {} \displaystyle {\hat{\sigma }_{D}^{2}}=\frac{1}{{n_{0}}\cdot ({n_{0}}-1)}{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\big({V_{10}}({X_{i}})-\hat{A}\big)^{2}}+\frac{1}{{n_{1}}\cdot ({n_{1}}-1)}{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\big({V_{01}}({Y_{j}})-\hat{A}\big)^{2}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then DeLong’s interval is 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_025">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.61em" minsize="1.61em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.61em" minsize="1.61em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \Big(\hat{A}+{z_{\alpha /2}}\cdot \sqrt{{\hat{\sigma }_{D}^{2}}},\hat{A}+{z_{1-\alpha /2}}\cdot \sqrt{{\hat{\sigma }_{D}^{2}}}\Big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta285_stat_007"><label>Theorem 2.</label>
<p><italic>For any real-valued sample</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_138"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({X_{1}},\dots ,{X_{{n_{0}}}},{Y_{1}},\dots ,{Y_{{n_{1}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>that does not contain ties, it holds that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_026">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\hat{\sigma }_{M}^{2}}={\hat{\sigma }_{D}^{2}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and, in particular, the Mann–Whitney interval and DeLong’s interval coincide.</italic></p></statement>
<p>This theorem will be proven in Appendix <xref rid="j_vmsta285_app_002">B</xref>.</p>
</sec>
</body>
<back>
<app-group>
<app id="j_vmsta285_app_001"><label>A</label>
<title>Proofs for Section <xref rid="j_vmsta285_s_003">3</xref></title>
<p>Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_005">2</xref> is immediate from Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref> and Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_006">3</xref> is immediate from Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_004">1</xref>.</p>
<p>We start with the proof of Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_004">1</xref> (taking Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref> for granted) and then prove Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref>.</p>
<p>In order to prove Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_004">1</xref>, we need the following slight extension of the <italic>δ</italic>-method.</p><statement id="j_vmsta285_stat_008"><label>Lemma 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_139"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${X_{n}},n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be a sequence of</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_140"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-valued random vectors,</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_141"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{n}},n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, be a sequence of random numbers with</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_142"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{n}}\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_143"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>in probability,</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_144"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and X be an</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_145"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-valued random vector such that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_027">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{n}}({X_{n}}-\mu )\to X\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>in distribution as</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_146"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_147"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$g:{\mathbb{R}^{d}}\to {\mathbb{R}^{D}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_148"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${C^{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-function. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_028">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{n}}\cdot \big(g({X_{n}})-g(\mu )\big)\to {g^{\prime }}(\mu )X.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_009"><label>Proof of Corollary 1.</label>
<p>By Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref> the assumptions of Lemma <xref rid="j_vmsta285_stat_008">1</xref> are fulfilled with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_149"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{n}}:=\sqrt{n/{S_{A}^{2}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_150"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$X\sim \mathcal{N}(0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_029">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<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:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot \frac{g(\hat{A})-g(A)}{{g^{\prime }}(A)\cdot \sqrt{{S_{A}^{2}}}}\to \mathcal{N}(0,1)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in distribution as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_151"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is the desired result except that we have <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_152"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${g^{\prime }}(A)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> instead of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_153"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${g^{\prime }}(\hat{A})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the denominator. However, Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref> in particular implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_030">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \hat{A}-A=\sqrt{\frac{{S_{A}^{2}}}{n}}\cdot \sqrt{\frac{n}{{S_{A}^{2}}}}(\hat{A}-A)\to 0\cdot X=0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_154"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. So <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_155"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${g^{\prime }}(\hat{A})\to {g^{\prime }}(A)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_156"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the continuous mapping theorem and Slutzky’s theorem gives 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_031">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<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:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<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:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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[\[ \sqrt{n}\cdot \frac{g(\hat{A})-g(A)}{{g^{\prime }}(\hat{A})\cdot \sqrt{{S_{A}^{2}}}}=\frac{{g^{\prime }}(A)}{{g^{\prime }}(\hat{A})}\cdot \sqrt{n}\cdot \frac{g(\hat{A})-g(A)}{{g^{\prime }}(A)\cdot \sqrt{{S_{A}^{2}}}}\to \mathcal{N}(0,1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_010"><label>Proof of Lemma 1.</label>
<p>By the definition of differentiability there is a function <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_157"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$r:{\mathbb{R}^{d}}\to {\mathbb{R}^{D}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_158"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\lim \nolimits_{x\to \mu }}r(x)/\| x-\mu \| =0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_032">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">μ</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">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">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[\[ g(x)-g(\mu )={g^{\prime }}(\mu )(x-\mu )+r(x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_033">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{n}}\cdot \big(g({X_{n}})-g(\mu )\big)={g^{\prime }}(\mu )\big({C_{n}}\cdot ({X_{n}}-\mu )\big)+{C_{n}}\cdot r({X_{n}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now the definition of convergence in probability implies <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_159"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1/{C_{n}}\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_160"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and therefore Slutzky’s theorem yields 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_034">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {X_{n}}=\frac{1}{{C_{n}}}\cdot {C_{n}}\cdot ({X_{n}}-\mu )+\mu \to 0\cdot X+\mu =\mu \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_161"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By a sharp version of the continuous mapping theorem [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_002">2</xref>, Theorem 2.7] we get 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_035">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{r({X_{n}})}{\| {X_{n}}-\mu \| }\to 0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_162"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. So 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_036">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{n}}\cdot r({X_{n}})={C_{n}}\cdot \| {X_{n}}-\mu \| \cdot \frac{r({X_{n}})}{\| {X_{n}}-\mu \| }\to \| X\| \cdot 0=0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_163"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and Slutzky’s theorem implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_037">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</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:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {C_{n}}\cdot \big(g({X_{n}})-g(\mu )\big)\to {g^{\prime }}(\mu )X.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement>
<p>Now then Corollary <xref rid="j_vmsta285_stat_004">1</xref> is proven, we turn to the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref>. We start with the proof of two lemmata.</p>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_164"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}^{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the <italic>j</italic>-dimensional Hausdorff measure. Intuitively, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_165"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}^{1}}(A)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the length of a 1-dimensional set <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_166"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</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">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\subseteq {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_167"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</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">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}^{2}}(A)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the area of a two-dimensional set <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_168"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</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">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\subseteq {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and so on. See [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_009">9</xref>] for a rigorous introduction. <statement id="j_vmsta285_stat_011"><label>Lemma 2.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_169"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}},{\beta _{1}}\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_170"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and put</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_038">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ D:=\big\{x\in {S^{d-1}}\mid {\beta _{0}^{T}}x\lt 0,{\beta _{1}^{T}}x\gt 0\big\}\cup \big\{x\in {S^{d-1}}\mid {\beta _{0}^{T}}x\gt 0,{\beta _{1}^{T}}x\lt 0\big\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_039">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<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">D</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">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{H}^{d-1}}(D)\le {\omega _{d-2}}\cdot \min \bigg\{\pi \cdot \frac{\| {\beta _{1}}-{\beta _{0}}\| }{\| {\beta _{0}}\| },\pi \bigg\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_040">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</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" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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[\[ {\omega _{d-2}}={\mathcal{H}^{d-2}}\big({S^{d-2}}\big)=\frac{2{\pi ^{(d-1)/2}}}{\Gamma (\frac{d-1}{2})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_012"><label>Proof of Lemma 2.</label>
<p>If <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_171"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a nonnegative multiple of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_172"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_173"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$D=\varnothing $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the assertion is fulfilled. If <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_174"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a negative multiple of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_175"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_176"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| {\beta _{1}}-{\beta _{0}}\| /\| {\beta _{0}}\| \gt 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and hence the assertion is fulfilled. Otherwise, put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_041">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo 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[\[ {\beta _{t}}:=\cos (t)\cdot \frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }+\sin (t)\cdot \frac{{\beta _{1}}-\langle {\beta _{1}},{\beta _{0}}\rangle \cdot \frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}{\| ^{2}}}}{\| {\beta _{1}}-\langle {\beta _{1}},{\beta _{0}}\rangle \cdot \frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}{\| ^{2}}}\| }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_042">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊆</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">arccos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ D\subseteq \bigcup \limits_{t\in [0,\arccos (\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\rangle )]}\big\{x\in {S^{d-1}}\mid {\beta _{t}^{T}}x=0\big\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence the area formula ([<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_009">9</xref>, Theorem 3.7]) yields 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_043">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<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">D</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">arccos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mo>=</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo movablelimits="false">arccos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\mathcal{H}^{d-1}}(D)\le & {\int _{0}^{\arccos (\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\rangle )}}{\mathcal{H}^{d-2}}\big(\big\{x\in {S^{d-1}}\mid {\beta _{t}^{T}}x=0\big\}\big)\hspace{0.1667em}dt\\ {} =& \arccos \bigg(\bigg\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\rangle \bigg)\cdot {\omega _{d-2}}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_044">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<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[\[ \cos (x)\le 1-\frac{2}{{\pi ^{2}}}\cdot {x^{2}},\hspace{1em}x\in [0,\pi ],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
yields 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_045">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo movablelimits="false">arccos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \arccos \bigg(\bigg\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\rangle \bigg)\le \sqrt{\frac{{\pi ^{2}}}{2}\cdot \bigg(1-\bigg\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\rangle \bigg)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Further 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_046">
<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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟩</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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟨</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">⟩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</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">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& 1-\bigg\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\rangle \\ {} & \hspace{1em}=\frac{1}{2}\cdot \bigg({\bigg\| \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| }\bigg\| ^{2}}+{\bigg\| \frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\| ^{2}}-2\cdot \bigg\langle \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| },\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\rangle \bigg)\\ {} & \hspace{1em}=\frac{1}{2}\cdot {\bigg\| \frac{{\beta _{1}}}{\| {\beta _{1}}\| }-\frac{{\beta _{0}}}{\| {\beta _{0}}\| }\bigg\| ^{2}}\le \frac{1}{2}\cdot {\bigg(\frac{\| {\beta _{1}}-{\beta _{0}}\| }{\| {\beta _{0}}\| }+\| {\beta _{1}}\| \cdot \frac{|\| {\beta _{0}}\| -\| {\beta _{1}}\| |}{\| {\beta _{1}}\| \cdot \| {\beta _{0}}\| }\bigg)^{2}}\\ {} & \hspace{1em}\le 2\cdot \frac{\| {\beta _{1}}-{\beta _{0}}{\| ^{2}}}{\| {\beta _{0}}{|^{2}}}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_047">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<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">D</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">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{H}^{d-1}}(D)\le {\omega _{d-2}}\cdot \min \bigg\{\pi \cdot \frac{\| {\beta _{1}}-{\beta _{0}}\| }{\| {\beta _{0}}\| },\pi \bigg\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_013"><label>Lemma 3.</label>
<p><italic>Put</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_048">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ z(\beta ):=\mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then, under Model</italic> <xref rid="j_vmsta285_stat_002"><italic>2</italic></xref><italic>, z is differentiable on</italic> <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_177"><alternatives><mml:math>
<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:mo>∖</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{p}}\setminus \{0\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_049">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{d}{d\beta }z{(\beta )_{|\beta ={\beta _{0}}}}=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_014"><label>Proof of Lemma 3.</label>
<p>Recall that <italic>q</italic> is the Lebesgue density of a design point <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_178"><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 that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_179"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\pi (t)=1/(\exp \{t\}+1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For any <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_180"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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[$\beta \in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_050">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<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:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<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:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}z(\beta )& =\mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)\\ {} & ={\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}{\mathbf{1}_{\{0\lt {\beta ^{T}}({x_{2}}-{x_{1}})\}}}\cdot \pi \big({\beta _{0}^{T}}{x_{1}}\big)\cdot q({x_{1}})\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}{x_{2}}\big)\big)\cdot q({x_{2}})\hspace{0.1667em}d{x_{1}}\hspace{0.1667em}d{x_{2}}\\ {} & ={\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}{\mathbf{1}_{\{0\lt {\beta ^{T}}v\}}}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}\pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(v+w)\big)\big)\cdot q(v+w)\hspace{0.1667em}dw\hspace{0.1667em}dv.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now consider <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_181"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{t}}=\beta +tu$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_182"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$u\in {S^{p-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_183"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_184"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>±</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$u=\pm \beta /\| \beta \| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_185"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$z({\beta _{t}})=z(\beta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_186"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|t|\lt 1/\| \beta \| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. So assume that <italic>u</italic> and <italic>β</italic> are linearly independent now. Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_051">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo 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[\[ {u^{\prime }}:=\frac{u-\frac{\langle u,\beta \rangle }{\| \beta {\| ^{2}}}\beta }{\| u-\frac{\langle u,\beta \rangle }{\| \beta {\| ^{2}}}\beta \| }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <italic>M</italic> be an orthogonal matrix mapping <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_187"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\beta /\| \beta \| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to the first unit vector and <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_188"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${u^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to the second unit vector. Then 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_052">
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</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: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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<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:mspace width="1em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}{\mathbf{1}_{\{0\lt {\beta _{t}^{T}}v\}}}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}\pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(v+w)\big)\big)\cdot q(v+w)\hspace{0.1667em}dw\hspace{0.1667em}dv\\ {} & \hspace{1em}={\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}{\mathbf{1}_{\{0\lt \| \beta \| \cdot {x_{1}}+t\cdot \langle u,{u^{\prime }}\rangle \cdot {x_{2}}\}}}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}\pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(w)\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(Mx+w)\big)\big)\cdot q(Mx+w)\hspace{0.1667em}dw\hspace{0.1667em}dx.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now the fundamental theorem of calculus implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_053">
<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:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<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:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</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: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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<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:mspace width="1em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">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:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \frac{d}{dt}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}{\mathbf{1}_{\{0\lt \| \beta \| \cdot {x_{1}}+t\cdot \langle u,{u^{\prime }}\rangle \cdot {x_{2}}\}}}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}\pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(w)\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(Mx+w)\big)\big)\cdot q(Mx+w)\hspace{0.1667em}dw\hspace{0.1667em}d{x_{|t=0}}\\ {} & \hspace{1em}={\int _{{\mathbb{R}^{p-1}}}}\frac{\langle u,{u^{\prime }}\rangle \cdot {x^{\prime }_{2}}}{\| \beta \| }{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}\pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}\big(M\big(0,{x^{\prime }}\big)+w\big)\big)\big)\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}\cdot q\big(M\big(0,{x^{\prime }}\big)+w\big)\hspace{0.1667em}dw\hspace{0.1667em}d{x^{\prime }}\\ {} & \hspace{1em}={\int _{\{v\in {\mathbb{R}^{p}}\mid {\beta ^{T}}v=0\}}}\hspace{-0.1667em}\frac{\langle v,u\rangle }{\| \beta \| }\hspace{-0.1667em}{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}\hspace{-0.1667em}q(w)\cdot \pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(v+w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(v+w)\big)\big)dw\hspace{0.1667em}dv,\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
because <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_189"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</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 fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</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 fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\langle u,{u^{\prime }}\rangle \cdot \langle v,{u^{\prime }}\rangle =\langle v,u\rangle $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since this expression is continuous in <italic>β</italic>, we conclude that <italic>z</italic> is differentiable with 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_054">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">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:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{d}{d\beta }z(\beta )={\int _{\{v\in {\mathbb{R}^{p}}\mid {\beta ^{T}}v=0\}}}\frac{v}{\| \beta \| }{\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}q(w)\cdot \pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(v+w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(v+w)\big)\big)\hspace{0.1667em}dw\hspace{0.1667em}dv.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since for <italic>v</italic> with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_190"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}^{T}}v=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it holds that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_055">
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}q(w)\cdot \pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(v+w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(v+w)\big)\big)\hspace{0.1667em}dw\\ {} & \hspace{1em}={\int _{{\mathbb{R}^{p}}}}q(w)\cdot \pi \big({\beta _{0}^{T}}w\big)\cdot q(-v+w)\cdot \big(1-\pi \big({\beta _{0}^{T}}(-v+w)\big)\big)\hspace{0.1667em}dw,\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we conclude that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_191"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$d/d\beta \hspace{0.1667em}z{(\beta )_{|\beta ={\beta _{0}}}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement><statement id="j_vmsta285_stat_015"><label>Proof of Theorem 1.</label>
<p>We start by proving Theorem <xref rid="j_vmsta285_stat_003">1</xref> under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref>.</p>
<p>Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_056">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</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">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</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">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}g\big(({y_{1}},{i_{1}}),({y_{2}},{i_{2}})\big)& :=\left(\begin{array}{c}({\mathbf{1}_{\{{y_{1}}\lt {y_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{y_{1}}={y_{2}}\}}})\cdot (1-{i_{1}})\cdot {i_{2}}\\ {} 1-{i_{1}}\\ {} {i_{2}}\end{array}\right),\\ {} h\big(({y_{1}},{i_{1}}),({y_{2}},{i_{2}})\big)& =\frac{1}{2}\cdot g\big(({y_{1}},{i_{1}}),({y_{2}},{i_{2}})\big)+\frac{1}{2}\cdot g\big(({y_{2}},{i_{2}}),({y_{1}},{i_{1}})\big)\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_057">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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">n</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: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:munderover>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ U=\frac{2}{n\cdot (n-1)}{\sum \limits_{i=1}^{n}}{\sum \limits_{j=i+1}^{n}}h\big(({Y_{2,i}},{I_{2,i}}),({Y_{2,j}},{I_{2,j}})\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_007">7</xref>, Section 5.1.1, Theorem 1] implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_058">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot (U-\theta )\to \mathcal{N}(0,\Sigma )\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in distribution as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_192"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_059">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \theta =\left(\begin{array}{c}\mathbb{P}({Y_{1}}\lt {Y_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1)+\frac{1}{2}\cdot \mathbb{P}({Y_{1}}={Y_{2}},{I_{1}}=0,{I_{2}}=1)\\ {} \mathbb{P}({I_{1}}=0)\\ {} \mathbb{P}({I_{1}}=1)\end{array}\right)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the expected value vector and where Σ denotes the covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_193"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</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="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[h(({Y_{1}},{I_{1}}),({Y_{2}},{I_{2}}))|{Y_{1}},{I_{1}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>—recall that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_194"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:math><tex-math><![CDATA[$({Y_{1}},{I_{1}},{Y_{2}},{I_{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the same distribution as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_195"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({Y_{2,i}},{I_{2,i}},{Y_{2,j}},{I_{2,j}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_196"><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>.</p>
<p>Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_060">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</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:mo stretchy="false">↦</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:mrow>
<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>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ f:{\mathbb{R}^{3}}\to \mathbb{R},\hspace{1em}({x_{1}},{x_{2}},{x_{3}})\mapsto \frac{{x_{1}}}{{x_{2}}\cdot {x_{3}}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
so that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_197"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{A}=n/(n-1)\cdot f(U)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Now the <italic>δ</italic>-method implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_061">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot (\hat{A}-A)\to \mathcal{N}\big(0,{\sigma _{A}^{2}}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_062">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</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:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\sigma _{A}^{2}}={f^{\prime }}{(\theta )^{T}}\Sigma {f^{\prime }}(\theta )={v^{T}}\Sigma v.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It follows from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_007">7</xref>, pp. 163, 164] that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_198"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\Sigma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (defined on page ) is a consistent estimator for Σ. Hence we get that <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_199"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a consistent estimator for <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_200"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. So Slutzky’s theorem implies the assertion.</p>
<p>Now we turn to Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref>. Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_063">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</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:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</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:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\Psi _{n}}(\beta ):=\sqrt{n}\cdot \bigg({Z_{n}}(\beta )& -\mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)\\ {} & -\frac{1}{2}\cdot \mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}={\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)\bigg),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_064">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</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:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</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: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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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[\[\begin{aligned}{}{Z_{n}}(\beta )& :=\frac{1}{|\{i\in \{1,\dots ,n\}\mid {I_{2,i}}=0\}|}\cdot \frac{1}{|\{j\in \{1,\dots ,n\}\mid {I_{2,j}}=1\}|}\\ {} & \hspace{1em}\cdot {\sum \limits_{i,j=1}^{n}}({\mathbf{1}_{\{{\beta ^{T}}{X_{2,i}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2,j}},{I_{2,i}}=0,{I_{2,j}}=1\}}}+1/2\cdot {\mathbf{1}_{\{{\beta ^{T}}{X_{2,i}}={\beta ^{T}}{X_{2,j}},{I_{2,i}}=0,{I_{2,j}}=1\}}}).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_201"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{n}}(\hat{\beta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the empirical AUC. Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_065">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ z(\beta )=\mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)+1/2\cdot \mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}={\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_066">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ R:=\sqrt{n}\cdot \big(z(\hat{\beta })-z({\beta _{0}})\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The aim is to derive a central limit theorem for 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_067">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{n}}(\hat{\beta })+R.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We treat the two summands separately. Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_068">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</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:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}g\big(({x_{1}},{i_{1}}),({x_{2}},{i_{2}});\beta \big)& :=\left(\begin{array}{c}({\mathbf{1}_{\{{\beta ^{T}}{x_{1}}\lt {\beta ^{T}}{x_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta ^{T}}{x_{1}}={\beta ^{T}}{x_{2}}\}}})\cdot (1-{i_{1}})\cdot {i_{2}}\\ {} 1-{i_{1}}\\ {} {i_{2}}\end{array}\right),\\ {} h\big(({x_{1}},{i_{1}}),({x_{2}},{i_{2}});\beta \big)& =\frac{1}{2}\cdot g\big(({x_{1}},{i_{1}}),({x_{2}},{i_{2}});\beta \big)+\frac{1}{2}\cdot g\big(({x_{2}},{i_{2}}),({x_{1}},{i_{1}});\beta \big)\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_069">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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">n</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: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:munderover>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<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:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ U(\beta )=\frac{2}{n\cdot (n-1)}{\sum \limits_{i=1}^{n}}{\sum \limits_{j=i+1}^{n}}h\big(({X_{2,i}},{I_{2,i}}),({X_{2,j}},{I_{2,j}});\beta \big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_007">7</xref>, Section 5.1.1, Theorem 1] implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_070">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot \big(U({\beta _{0}})-\theta \big)\to \mathcal{N}(0,\Sigma )\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in distribution as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_202"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_071">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \theta =\left(\begin{array}{c}z({\beta _{0}})\\ {} \mathbb{P}({I_{1}}=0)\\ {} \mathbb{P}({I_{1}}=1)\end{array}\right)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the expected value vector and Σ is the covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_203"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</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="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<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">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[h(({X_{1}},{I_{1}}),({X_{2}},{I_{2}});{\beta _{0}})\mid {X_{1}},{I_{1}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We would like to show that also 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_072">
<label>(2)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</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[\[ \sqrt{n}\cdot \big(U(\hat{\beta })-\hat{\theta }\big)\to \mathcal{N}(0,\Sigma ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_073">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</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[\[ \hat{\theta }=\left(\begin{array}{c}z(\hat{\beta })\\ {} \mathbb{P}({I_{1}}=0)\\ {} \mathbb{P}({I_{1}}=1)\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For this, by Slutzky’s theorem it suffices to show that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_074">
<label>(3)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot \big({U_{1}}(\hat{\beta })-\mathbb{E}\big[{U_{1}}(\hat{\beta })|\hat{\beta }\big]-{U_{1}}({\beta _{0}})+\mathbb{E}\big[{U_{1}}({\beta _{0}})\big]\big)\to 0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_204"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_205"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${U_{1}}(\beta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the first component of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_206"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$U(\beta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>—notice the second and third components do not depend on <italic>β</italic>. At first, however, consider <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_207"><alternatives><mml:math>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</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:math><tex-math><![CDATA[$\sqrt{n}({U_{1}}({\beta _{1}})-\mathbb{E}[{U_{1}}({\beta _{1}})-{U_{1}}({\beta _{0}})+\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{0}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for a deterministic point <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_208"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{1}}\in {\mathbb{R}^{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which is not a multiple of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_209"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_210"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have by the Chebychev inequality that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_075">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="sans-serif">Var</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\big(\sqrt{n}\cdot \big|\big({U_{1}}({\beta _{1}})-\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{1}})\big)-\big({U_{1}}({\beta _{0}})-\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{0}})\big)\big|\gt \epsilon \big)\le \frac{n}{{\epsilon ^{2}}}\cdot \mathsf{Var}\big({U_{1}}({\beta _{1}})-{U_{1}}({\beta _{0}})\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Similar to (3.71) in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_007">7</xref>] one gets 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_076">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="sans-serif">Var</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="sans-serif">Var</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</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:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\mathsf{Var}\big({U_{1}}({\beta _{1}})-{U_{1}}({\beta _{0}})\big)& \le \frac{8}{n}\cdot \mathsf{Var}\bigg(\bigg({\mathbf{1}_{\{{\beta _{1}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{1}^{T}}{X_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{1}^{T}}{X_{1}}={\beta _{1}^{T}}{X_{2}}\}}}\bigg){\mathbf{1}_{\{{I_{1}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2}}=1\}}}\\ {} & \hspace{1em}-\bigg({\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}\bigg){\mathbf{1}_{\{{I_{1}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2}}=1\}}}\bigg)+\frac{8}{{n^{2}}}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Put 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_077">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ D:=\big\{x\in {S^{p-1}}\mid {\beta _{1}^{T}}x\lt 0,{\beta _{0}^{T}}x\gt 0\big\}\cup \big\{x\in {S^{p-1}}\mid {\beta _{1}^{T}}x\gt 0,{\beta _{0}^{T}}x\lt 0\big\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and denote by <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_211"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{D}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the closure of <italic>D</italic> and by <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_212"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="sans-serif">relbd</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathsf{relbd}\hspace{0.1667em}D$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the boundary of <italic>D</italic> relative to <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_213"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{p-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as surrounding topological space. Neglecting the event <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_214"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<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: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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{X_{1}}={X_{2}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which occurs with probability 0, we have 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_078">
<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:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</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: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:mn>1</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mstyle displaystyle="false">
<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>−</mml:mo>
<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:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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 stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mstyle displaystyle="false">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mstyle displaystyle="false">
<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>−</mml:mo>
<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:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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 stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="sans-serif">relbd</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mstyle displaystyle="false">
<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>−</mml:mo>
<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:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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 stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">∉</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</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[\[\begin{aligned}{}& \bigg|{\mathbf{1}_{\{{\beta _{1}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{1}^{T}}{X_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{1}^{T}}{X_{1}}={\beta _{1}^{T}}{X_{2}}\}}}-{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}-\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}\bigg|\\ {} & \hspace{1em}=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}1\hspace{1em}& \text{if}\hspace{2.5pt}\frac{{X_{2}}-{X_{1}}}{\| {X_{2}}-{X_{1}}\| }\in D\\ {} \frac{1}{2}\hspace{1em}& \text{if}\hspace{2.5pt}\frac{{X_{2}}-{X_{1}}}{\| {X_{2}}-{X_{1}}\| }\in \mathsf{relbd}\hspace{0.1667em}D\\ {} 0\hspace{1em}& \text{if}\hspace{2.5pt}\frac{{X_{2}}-{X_{1}}}{\| {X_{2}}-{X_{1}}\| }\notin \bar{D}\end{array}\right..\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_079">
<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="sans-serif">Var</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</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>−</mml:mo>
<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:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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 stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<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">D</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[\[\begin{aligned}{}& \mathsf{Var}\bigg(\bigg({\mathbf{1}_{\{{\beta _{1}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{1}^{T}}{X_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{1}^{T}}{X_{1}}={\beta _{1}^{T}}{X_{2}}\}}}\bigg){\mathbf{1}_{\{{I_{1}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2}}=1\}}}\\ {} & \hspace{1em}\hspace{1em}-\bigg({\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}\bigg){\mathbf{1}_{\{{I_{1}}=0\}}}{\mathbf{1}_{\{{I_{2}}=1\}}}\bigg)\\ {} & \hspace{1em}\le \mathbb{E}\bigg[{\mathbf{1}_{\bar{D}}}\bigg(\frac{{X_{2}}-{X_{1}}}{\| {X_{2}}-{X_{1}}\| }\bigg)\bigg]\le M\cdot {\mathcal{H}^{p-1}}(D),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_215"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<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">D</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}^{p-1}}(D)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the (<inline-formula id="j_vmsta285_ineq_216"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>)-dimensional Hausdorff measure of <italic>D</italic> and where <italic>M</italic> is the upper bound of the density of <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_217"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<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>−</mml:mo>
<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 stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({X_{2}}-{X_{1}})/\| {X_{2}}-{X_{1}}\| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the (<inline-formula id="j_vmsta285_ineq_218"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>)-dimensional Hausdorff measure (recall that by the assumptions of Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> such a bound exists).</p>
<p>Therefore Lemma <xref rid="j_vmsta285_stat_011">2</xref> implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_080">
<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="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</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:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \mathbb{P}\big(\sqrt{n}\cdot \big|{U_{1}}({\beta _{1}})-\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{1}})-{U_{1}}({\beta _{0}})+\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{0}})\big|\gt \epsilon \big)\\ {} & \hspace{1em}\le \frac{8}{{\epsilon ^{2}}}\cdot M\cdot {\omega _{p-2}}\cdot \min \bigg\{\pi \cdot \frac{\| {\beta _{1}}-{\beta _{0}}\| }{\| {\beta _{0}}\| },\pi \bigg\}+\frac{8}{n\cdot {\epsilon ^{2}}}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_081">
<label>(4)</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="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</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="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</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="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">]</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \mathbb{P}\big(\sqrt{n}\cdot \big|{U_{1}}(\hat{\beta })-\mathbb{E}{U_{1}}(\hat{\beta })-{U_{1}}({\beta _{0}})+\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{0}})\big|\gt \epsilon \big)\\ {} & \hspace{1em}=\mathbb{E}\big[\mathbb{P}\big(\sqrt{n}\cdot \big|{U_{1}}(\hat{\beta })-\mathbb{E}\big[{U_{1}}(\hat{\beta })|\hat{\beta }\big]-{U_{1}}({\beta _{0}})+\mathbb{E}{U_{1}}({\beta _{0}})\big|\gt \epsilon \mid \hat{\beta }\big)\big]\\ {} & \hspace{1em}\le \mathbb{E}\bigg[\frac{8}{{\epsilon ^{2}}}\cdot M\cdot {\omega _{p-2}}\cdot \min \bigg\{\pi \cdot \frac{\| \hat{\beta }-{\beta _{0}}\| }{\| {\beta _{0}}\| },\pi \bigg\}\bigg]+\frac{8}{n\cdot {\epsilon ^{2}}}\to 0\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_219"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. So (<xref rid="j_vmsta285_eq_074">3</xref>) holds, which concludes the proof of (<xref rid="j_vmsta285_eq_072">2</xref>). Now the <italic>δ</italic>-method implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_082">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ψ</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{n}}(\hat{\beta })\to \mathcal{N}\big(0,{\sigma _{A}^{2}}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_220"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is as in the proof for Model <xref rid="j_vmsta285_stat_001">1</xref>. Let us turn to <italic>R</italic>. Recall that by [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_005">5</xref>, p. 203] <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_221"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> obeys a central limit theorem as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_222"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Under Model <xref rid="j_vmsta285_stat_002">2</xref> we have 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_083">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}={\beta ^{T}}{X_{2}}|{I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)=0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for all <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_223"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mo>∖</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\beta \in {\mathbb{R}^{p}}\setminus \{0\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and thus 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_084">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<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 stretchy="false">∣</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}z(\beta )& =\mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)+\frac{1}{2}\cdot \mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}={\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big)\\ {} & =\mathbb{P}\big({\beta ^{T}}{X_{1}}\lt {\beta ^{T}}{X_{2}}\mid {I_{1}}=0,{I_{2}}=1\big).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence the <italic>δ</italic>-method together with Lemma <xref rid="j_vmsta285_stat_013">3</xref> and assumption (<xref rid="j_vmsta285_eq_005">1</xref>) gives 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_085">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ R=\sqrt{n}\cdot \big(z(\hat{\beta })-z({\beta _{0}})\big)\to 0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in probability as <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_224"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This shows 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_086">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sqrt{n}\cdot \big({Z_{n}}(\hat{\beta })-z({\beta _{0}})\big)\to \mathcal{N}\big(0,{\sigma _{A}^{2}}\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It remains to estimate <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_225"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. A consistent pseudo-estimator for Σ is given by 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_087">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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: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>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</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:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</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:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</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:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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 mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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:munderover>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\tilde{\Sigma }& =\frac{1}{n\cdot (n-1)\cdot (n-2)}{\sum \limits_{i,j,k=1}^{n}}\left(\begin{array}{c}{\tilde{a}_{ij}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\\ {} & \hspace{1em}\times \left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{\tilde{a}_{ik}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,k}}=0\}}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,k}}=1\}}}\end{array}\right)\\ {} & \hspace{1em}-\left(\frac{1}{n\cdot (n-1)}{\sum \limits_{i,j=1}^{n}}\left(\begin{array}{c}{\tilde{a}_{ij}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\\ {} {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\right)\\ {} & \hspace{1em}\times \left(\frac{1}{n\cdot (n-1)}{\sum \limits_{i,j=1}^{n}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{\tilde{a}_{ij}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}& {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+{\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\end{array}\right)\right)\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_088">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</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="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\tilde{a}_{ij}}& ={\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{2,i}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2,j}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{2,i}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2,j}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=1\}}}\\ {} & \hspace{1em}+{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{2,j}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2,i}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}+\frac{1}{2}\cdot {\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{2,j}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2,i}}\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,j}}=0\}}}\cdot {\mathbf{1}_{\{{I_{2,i}}=1\}}}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
(see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta285_ref_007">7</xref>, pp. 163, 164]). However, <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_226"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\tilde{\Sigma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is only a pseudo-estimator, since it depends on <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_227"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which is unknown when working with real data. So we have to use the estimator <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_228"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\Sigma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in which <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_229"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is replaced with <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_230"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By the Markov inequality we have for all <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_231"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\epsilon \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and all coordinates <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_232"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$r,s=1,2,3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_089">
<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="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="3.33333pt"/>
<mml:mspace width="3.33333pt"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mrow>
</mml:msup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mrow>
</mml:msup>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</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:mrow>
</mml:msup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</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:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">]</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \mathbb{P}\big(|{\tilde{\Sigma }_{rs}}-{\hat{\Sigma }_{rs}}|\gt \epsilon \big)\\ {} & \hspace{3.33333pt}\hspace{3.33333pt}\le \frac{1}{\epsilon }\cdot \mathbb{E}\bigg[\mathbb{E}\bigg[{\mathbf{1}_{\{{\hat{\beta }^{T}}{X_{1}}\lt {\hat{\beta }^{T}}{X_{2}}\}}}+\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\hat{\beta }^{T}}{X_{1}}={\hat{\beta }^{T}}{X_{2}}\}}}-{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}\lt {\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}-\frac{1}{2}{\mathbf{1}_{\{{\beta _{0}^{T}}{X_{1}}={\beta _{0}^{T}}{X_{2}}\}}}\mid \hat{\beta }\bigg]\bigg]\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and hence 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_090">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\lim }\mathbb{P}\big(|{\tilde{\Sigma }_{rs}}-{\hat{\Sigma }_{rs}}|\gt \epsilon \big)=0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
holds in the same way as (<xref rid="j_vmsta285_eq_081">4</xref>). So <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_233"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\Sigma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a consistent estimator for Σ. Therefore <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_234"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{A}^{2}}\to {\sigma _{A}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in probability, and Slutzky’s theorem implies 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_091">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<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[\[ \sqrt{n}\cdot \frac{\hat{A}-A}{\sqrt{{S_{A}^{2}}}}\to \mathcal{N}(0,1).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement></p></app>
<app id="j_vmsta285_app_002"><label>B</label>
<title>Proof for Section <xref rid="j_vmsta285_s_007">7</xref></title><statement id="j_vmsta285_stat_016"><label>Proof of Theorem 2.</label>
<p>It holds that 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_092">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<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>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</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">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</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[\[ {R_{i}}-i={\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\mathbf{1}_{\{{Y_{j}}\le {X_{(i)}}\}}}={n_{1}}-{n_{1}}\cdot {V_{10}}({X_{(i)}})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_093">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</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[\[ {S_{j}}-j={\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\mathbf{1}_{\{{X_{i}}\le {Y_{(j)}}\}}}={n_{0}}\cdot {V_{01}}({Y_{(j)}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hence 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_094">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</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">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \bar{R}-\frac{{n_{0}}+1}{2}=\frac{1}{{n_{0}}}\cdot {\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}({R_{i}}-i)=\frac{1}{{n_{0}}}{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\mathbf{1}_{\{{Y_{j}}\le {X_{i}}\}}}={n_{1}}-{n_{1}}\cdot \hat{A}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_095">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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: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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</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">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</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">Y</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:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \bar{S}-\frac{{n_{1}}+1}{2}=\frac{1}{{n_{1}}}\cdot {\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}({S_{j}}-j)=\frac{1}{{n_{1}}}{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\mathbf{1}_{\{{X_{i}}\le {Y_{j}}\}}}={n_{0}}\cdot \hat{A}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
So 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_096">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</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">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</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">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<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" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</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">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</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[\[\begin{aligned}{}{S_{10}^{2}}& =\frac{1}{({n_{0}}-1)\cdot {n_{1}^{2}}}\Bigg[{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{({R_{i}}-i)^{2}}-{n_{0}}\cdot {\bigg(\bar{R}-\frac{{n_{0}}+1}{2}\bigg)^{2}}\Bigg]\\ {} & =\frac{1}{({n_{0}}-1)\cdot {n_{1}^{2}}}\Bigg[{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\big({n_{1}}-{n_{1}}\cdot {V_{10}}({X_{(i)}})\big)^{2}}\\ {} & \hspace{1em}-2\Bigg({\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}\big({n_{1}}-{n_{1}}\cdot {V_{10}}({X_{(i)}})\big)\Bigg)\cdot ({n_{1}}-{n_{1}}\cdot \hat{A})+{n_{0}}\cdot {({n_{1}}-{n_{1}}\cdot \hat{A})^{2}}\Bigg]\\ {} & =\frac{1}{({n_{0}}-1)\cdot {n_{1}^{2}}}\Bigg[{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\big(\big({n_{1}}-{n_{1}}\cdot {V_{10}}({X_{(i)}})\big)-({n_{1}}-{n_{1}}\cdot \hat{A})\big)^{2}}\Bigg]\\ {} & =\frac{1}{{n_{0}}-1}{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\big({V_{10}}({X_{i}})-\hat{A}\big)^{2}}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_097">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</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>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">[</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>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</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:mn>2</mml:mn>
<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>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<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" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</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[\[\begin{aligned}{}{S_{01}^{2}}& =\frac{1}{({n_{1}}-1)\cdot {n_{0}^{2}}}\Bigg[{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{({S_{j}}-j)^{2}}-{n_{1}}\cdot {\bigg(\bar{S}-\frac{{n_{1}}+1}{2}\bigg)^{2}}\Bigg]\\ {} & =\frac{1}{({n_{1}}-1)\cdot {n_{0}^{2}}}\Bigg[{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\big({n_{0}}\cdot {V_{01}}({Y_{(j)}})\big)^{2}}\\ {} & \hspace{1em}-2\cdot {\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}\big({n_{0}}\cdot {V_{01}}({Y_{(j)}})\big)\cdot {n_{0}}\cdot \hat{A}+{n_{1}}\cdot {({n_{0}}\cdot \hat{A})^{2}}\Bigg]\\ {} & =\frac{1}{{n_{1}}-1}{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\big({V_{01}}({Y_{j}})-\hat{A}\big)^{2}}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This yields 
<disp-formula id="j_vmsta285_eq_098">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</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">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>01</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<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: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:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<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:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\hat{\sigma }_{M}^{2}}& =\frac{{n_{0}}\cdot {S_{01}^{2}}+{n_{1}}\cdot {S_{10}^{2}}}{{n_{0}}\cdot {n_{1}}}\\ {} & =\frac{1}{{n_{1}}\cdot ({n_{1}}-1)}{\sum \limits_{j=1}^{{n_{1}}}}{\big({V_{01}}({Y_{j}})-\hat{A}\big)^{2}}+\frac{1}{{n_{0}}\cdot ({n_{0}}-1)}{\sum \limits_{i=1}^{{n_{0}}}}{\big({V_{10}}({X_{i}})-\hat{A}\big)^{2}}={\hat{\sigma }_{D}^{2}}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In particular, the two confidence intervals are equal.  □</p></statement></app></app-group>
<ref-list id="j_vmsta285_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta285_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Afendras</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Papadatos</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Piperigou</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>: <article-title>On the limiting distribution of sample central moments</article-title>. <source>Ann. Inst. Stat. Math.</source> <volume>72</volume>, <fpage>399</fpage>–<lpage>425</lpage> (<year>2020</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4067230">MR4067230</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10463-018-0695-4" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10463-018-0695-4</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Billingsley</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>: <source>Covergence of Probability Measures</source>. <publisher-name>Wiley</publisher-name> (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1700749">MR1700749</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/9780470316962" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/9780470316962</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Carpenter</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bithell</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>Bootstrap confidence intervals: when, which, what? A practical guide for medical statisticians</article-title>. <source>Stat. Med.</source> <volume>19</volume>, <fpage>1141</fpage>–<lpage>1164</lpage> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0258(20000515)19:9&lt;1141::AID-SIM479&gt;3.0.CO;2-F" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0258(20000515)19:9&lt;1141::AID-SIM479&gt;3.0.CO;2-F</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>DeLong</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>DeLong</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Clarke-Pearson</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <article-title>Comparing the areas under two or more operating characteristic curves: A nonparametric approach</article-title>. <source>Biometrics</source> <volume>44</volume>, <fpage>837</fpage>–<lpage>845</lpage> (<year>1988</year>). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.2307/2531595" xlink:type="simple">https://doi.org/10.2307/2531595</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Fahrmeir</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kneib</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lang</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <source>Regression. Modelle, Methoden und Anwendungen</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2007</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Kottas</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kuss</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zapf</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>A modified Wald interval for the area under the ROC curve (AUC) in diagnostic case-control studies</article-title>. <source>BMC Med. Res. Methodol.</source> <volume>14</volume>, <fpage>26</fpage> (<year>2014</year>) <comment>(9 pages)</comment>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1186/1471-2288-14-26" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1186/1471-2288-14-26</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Kowalski</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tu</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>: <source>Modern Applied U-Statistics</source>. <publisher-name>John Wiley &amp; Sons</publisher-name> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2368050">MR2368050</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>LeDell</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Peterson</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>v. d. Laan</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Computationally efficient confidence intervals for cross-validated area under the ROC curve estimates</article-title>. <source>Electron. J. Stat.</source> <volume>9</volume>, <fpage>1583</fpage>–<lpage>1607</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3376118">MR3376118</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/15-EJS1035" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/15-EJS1035</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Morgan</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>: <source>Geometric Measure Theory—A Beginner’s Guide</source>. <publisher-name>Elsevier</publisher-name> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3497381">MR3497381</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Noma</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shinozaki</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Iba</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Teramukai</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Furukawa</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>: <article-title>Confidence intervals of prediction accuracy measures for multivariable prediction models based on the bootstrap-based optimism correction methods</article-title>. <source>Stat. Med.</source> <volume>40</volume>, <fpage>5691</fpage>–<lpage>5701</lpage> (<year>2021</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4330574">MR4330574</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/sim.9148" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/sim.9148</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Pepe</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <source>The Statistical Evaluation of Medical Tests for Classification and Prediction</source>. <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name> (<year>2003</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2260483">MR2260483</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Qin</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hotilovac</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>: <article-title>Comparison of non-parametric confidence intervals for the area under the ROC curve of a continuous-scale diagnostic test</article-title>. <source>Stat. Methods Med. Res.</source> <volume>17</volume>, <fpage>207</fpage>–<lpage>221</lpage> (<year>2008</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2432389">MR2432389</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1177/0962280207087173" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1177/0962280207087173</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta285_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Sen</surname>, <given-names>P.K.</given-names></string-name>: <article-title>A note on asymptotically distribution-free confidence bounds <inline-formula id="j_vmsta285_ineq_235"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$P(X\lt Y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, based on two samples</article-title>. <source>Sankhya</source> <volume>29</volume>, <fpage>95</fpage>–<lpage>102</lpage> (<year>1967</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0226772">MR0226772</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
