<?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">VMSTA47</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/16-VMSTA47</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Equivariant adjusted least squares estimator in two-line fitting model</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Shklyar</surname><given-names>Sergiy</given-names></name><email xlink:href="mailto:shklyar@univ.kiev.ua">shklyar@univ.kiev.ua</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta47_aff_001"/>
</contrib>
<aff id="j_vmsta47_aff_001"><institution>Taras Shevchenko National University of Kyiv</institution>, <country>Ukraine</country></aff>
</contrib-group>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2016</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>21</day><month>3</month><year>2016</year></pub-date><volume>3</volume><issue>1</issue><fpage>19</fpage><lpage>45</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>30</day><month>1</month><year>2016</year></date>
<date date-type="rev-recd"><day>19</day><month>2</month><year>2016</year></date>
<date date-type="accepted"><day>19</day><month>2</month><year>2016</year></date>
</history>
<permissions><copyright-statement>© 2016 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2016</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>We consider the two-line fitting problem. True points lie on two straight lines and are observed with Gaussian perturbations. For each observed point, it is not known on which line the corresponding true point lies. The parameters of the lines are estimated.</p>
<p>This model is a restriction of the conic section fitting model because a couple of two lines is a degenerate conic section. The following estimators are constructed: two projections of the adjusted least squares estimator in the conic section fitting model, orthogonal regression estimator, parametric maximum likelihood estimator in the Gaussian model, and regular best asymptotically normal moment estimator.</p>
<p>The conditions for the consistency and asymptotic normality of the projections of the adjusted least squares estimator are provided. All the estimators constructed in the paper are equivariant. The estimators are compared numerically.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Conic section fitting</kwd>
<kwd>curve fitting</kwd>
<kwd>subspace clustering</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>62J05</kwd>
<kwd>62H12</kwd>
<kwd>62H30</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta47_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<sec id="j_vmsta47_s_002">
<label>1.1</label>
<title>Two-line fitting model</title>
<p>Consider a problem of estimation of two lines by perturbed observations of points that lie on the lines. Let the true points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_001"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lie on the union of two different lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_002"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =k_{1}\xi +h_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_003"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =k_{2}\xi +h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that is, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_001">
<label>(1)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">[</mml:mo><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>either</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>or</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><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:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\bigg[\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}\text{either}\hspace{1em}& \eta _{i}=k_{1}\xi _{i}+h_{1},\\{} \text{or}\hspace{1em}& \eta _{i}=k_{2}\xi _{i}+h_{2},\end{array}\hspace{1em}i=1,2,\dots \hspace{0.1667em}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let these points be observed with perturbations <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_004"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\delta _{i},\varepsilon _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_005"><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>, that is, the observed points are <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_006"><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: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: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[$(x_{i},y_{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_007"><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>, with <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_001">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_002">
<label>(2)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[x_{i}=\xi _{i}+\delta _{i},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_003">
<label>(3)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[y_{i}=\eta _{i}+\varepsilon _{i}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> The perturbations are assumed to be independent and identically normally distributed, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_004">
<label>(4)</label><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><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[\[\left(\begin{array}{c}\delta _{i}\\{} \varepsilon _{i}\end{array}\right)\sim N\big(0,{\sigma }^{2}\mathbf{I}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <bold>I</bold> is the <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_008"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2\times 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> identity matrix.</p>
<p>The parameters <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_009"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_010"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_011"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_012"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_013"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are to be estimated.</p>
<p>We consider both functional and structural models. In <italic>functional</italic> model, the true points are assumed to be nonrandom. In <italic>structural</italic> model, the true points are assumed to be independent and identically distributed (i.i.d.). The errors <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_014"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\delta _{i},\varepsilon _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are i.i.d. and independent of the true points.</p>
<p>In the structural model, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_015"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">ε</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i},\delta _{i},\varepsilon _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are i.i.d. random vectors, and thus, the observed points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_016"><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: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: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[$(x_{i},y_{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are i.i.d. In the functional model, the observed points are independent, Gaussian, with different means but with common covariance matrix. <statement id="j_vmsta47_stat_001"><label><italic>Remark</italic> 1<italic>.</italic></label>
<p>The true lines defined by Eqs. (<xref rid="j_vmsta47_eq_001">1</xref>) cannot be parallel to the <italic>y</italic>-axis. In order to avoid overflows during evaluation of the estimators (except of RBAN-moment estimator), another parameterization is used internally: <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_017"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</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:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\vec{\tau }}^{\top }(\boldsymbol{\zeta }-\boldsymbol{\zeta }_{0})=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_018"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\vec{\tau }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a unit vector orthogonal to the line, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_019"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\zeta }_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a point on the line. The computation of the RBAN-moment estimator (see Section <xref rid="j_vmsta47_s_012">2.4</xref>) is implemented for explicit parameterization only. Computational optimization of the RBAN-moment estimator is a matter of further work.</p>
<p>The explicit parameterization has the advantage that the number of parameters is equal to the dimension of parameter space. (In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_012">12</xref>], the second-order equation (<xref rid="j_vmsta47_eq_005">5</xref>) has six unknown coefficients, but the conic section can be parameterized with five parameters. The parameter space for the parameters of the conic section was the five-dimensional unit sphere in the six-dimensional Euclidean space. Mismatch between the number of parameters and the dimension of the parameter space made the asymptotic covariance matrix of the estimator <italic>singular</italic>.)</p>
<p>In simulations, the confidence intervals for the coordinates of the intersection point of the two lines are obtained based on the asymptotic covariance matrix for the intersection point. For the projections the ALS2 estimator, that asymptotic covariance matrix can be evaluated without use of explicit line parameterization.</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_003">
<label>1.2</label>
<title>Conic section fitting model</title>
<p>Let the true points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_020"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lie on the second-order algebraic curve 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_005">
<label>(5)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</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">C</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</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">F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><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:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[A{\xi _{i}^{2}}+2B\xi _{i}\eta _{i}+C{\eta _{i}^{2}}+2D\xi _{i}+2E\eta _{i}+F=0,\hspace{1em}i=1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Hereafter, a second-order algebraic curve is called a “conic section” or a “conic.”</p>
<p>The points are observed with Gaussian perturbations, and the perturbed points are denoted as <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_021"><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: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: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[$(x_{i},y_{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We have the same equations 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_006">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mspace width="1em"/><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><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[\[\begin{array}{l}x_{i}=\xi _{i}+\delta _{i},\\{} y_{i}=\eta _{i}+\varepsilon _{i},\end{array}\hspace{1em}\left(\begin{array}{c}\delta _{i}\\{} \varepsilon _{i}\end{array}\right)\sim N\big(0,{\sigma }^{2}\mathbf{I}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
as (<xref rid="j_vmsta47_eq_002">2</xref>)–(<xref rid="j_vmsta47_eq_004">4</xref>) in the two-line fitting model.</p>
<p>The vector of coefficients in (<xref rid="j_vmsta47_eq_005">5</xref>) is denoted by <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_022"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }={(A,2B,C,2D,2E,F)}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The nonzero vector <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_023"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the error variance <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_024"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the parameters of interest.</p>
<p>Similarly to the two-line fitting model, the <italic>functional</italic> and the <italic>structural</italic> models are distinguished.</p>
<p>A couple of lines is a degenerate case of a conic section. Therefore, the conic section fitting model is an extension of the two-line fitting model.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_004">
<label>1.3</label>
<title>ALS2 estimator in conic section fitting model</title>
<p>We consider the adjusted least squares (ALS) estimator for unknown <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_025"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The estimator is constructed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_007">7</xref>]. Introduce the <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_026"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$6\times 6$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> symmetric matrix 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_007">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><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">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt 10.0pt 10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center center center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><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:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><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>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \psi (x,y;v)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{x}^{4}-6{x}^{2}v+3{v}^{2}& ({x}^{3}-3xv)y& ({x}^{2}-v)({y}^{2}-v)& \ast & \ast & \ast \\{} ({x}^{3}-3xv)y& ({x}^{2}-v)({y}^{2}-v)& x\hspace{0.1667em}({y}^{3}-3yv)& \ast & \ast & \ast \\{} ({x}^{2}-v)({y}^{2}-v)& x\hspace{0.1667em}({y}^{3}-3yv)& {y}^{4}-6{y}^{2}v+3{v}^{2}& \ast & \ast & \ast \\{} {x}^{3}-3xv& ({x}^{2}-v)y& x\hspace{0.1667em}({y}^{2}-v)& {x}^{2}-v& xy& x\\{} ({x}^{2}-v)y& x\hspace{0.1667em}({y}^{2}-v)& {y}^{3}-3yv& xy& {y}^{2}-v& y\\{} {x}^{2}-v& xy& {y}^{2}-v& x& y& 1\end{array}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Asterisks are typed instead of some entries above the diagonal of a symmetric matrix. The entries of the matrix <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_027"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><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">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\psi (x,y;v)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are generalized Hermite polynomials in <italic>x</italic> and <italic>y</italic>. The matrix <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_028"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><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">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\psi (x,y;v)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is constructed such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_029"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</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">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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}\psi (x_{i},y_{i};{\sigma }^{2})=\psi (\xi _{i},\eta _{i};0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the functional model and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_030"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\psi (\xi _{i},\eta _{i};0)\boldsymbol{\beta }=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for the true points and true parameters.</p>
<p>Denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_008">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">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">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">ψ</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">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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</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[\[\boldsymbol{\varPsi }_{n}(v)=\sum \limits_{i=1}^{n}\psi (x_{i},y_{i};v).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_031"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{\sigma }}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the error variance <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_032"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is obtained from the equation 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_009">
<label>(6)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><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:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\lambda _{\min }\big(\boldsymbol{\varPsi }_{n}\big({\hat{\sigma }}^{2}\big)\big)=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Equation (<xref rid="j_vmsta47_eq_009">6</xref>) always has a unique nonnegative solution. If <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_033"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\ge 6$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then the solution to (<xref rid="j_vmsta47_eq_009">6</xref>) is positive almost surely.</p>
<p>The matrix <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_034"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">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:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\varPsi }_{n}({\hat{\sigma }}^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is singular. Define the estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_035"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the vector <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_036"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as a nonzero solution to the equation 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_010">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\boldsymbol{\varPsi }_{n}\big({\hat{\sigma }}^{2}\big)\hat{\boldsymbol{\beta }}=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The strong consistency of the ALS2 estimator is proved in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_007">7</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_011">11</xref>] under somewhat different conditions. The asymptotic normality is proved in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_012">12</xref>] for the functional model and in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_013">13</xref>] for the structural model. Two consistent estimators of the asymptotic covariance matrix are constructed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_013">13</xref>].</p>
<p>Denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_011">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left right left" columnspacing="0pt 0pt 0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</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:mi>∂</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><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">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/></mml:mtd><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><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">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="2em"/></mml:mtd><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</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:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">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">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</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">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">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/></mml:mtd><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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 mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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 mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/></mml:mtd><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l@{\hskip0pt}r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle {\psi ^{\prime }_{v}}(x,y;v)=\frac{\partial }{\partial v}\psi (x,y;v),\hspace{2em}& & \displaystyle {\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}=\frac{{\partial }^{2}}{\partial {v}^{2}}\psi (x,y;v),\\{} & \hspace{2em}& & \displaystyle {\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{n}}(v)=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}v}\boldsymbol{\varPsi }_{n}(v),\\{} & \displaystyle \overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{n}=\sum \limits_{i=1}^{n}\psi (\xi _{i},\eta _{i};0),\hspace{2em}& & \displaystyle {\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{n}}=\sum \limits_{i=1}^{n}{\psi ^{\prime }_{v}}(\xi _{i},\eta _{i};0),\\{} & \displaystyle \overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }=\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{n}=\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}\boldsymbol{\varPsi }_{n}\big({\sigma }^{2}\big),\hspace{2em}& & \displaystyle {\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}=\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{n}}=\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}\big({\sigma }^{2}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Under the conditions of Proposition <xref rid="j_vmsta47_stat_002">1</xref> stated further, the latter limits exist almost surely. See [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_012">12</xref>] for explicit expressions of the matrices <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_037"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\psi ^{\prime }_{v}}(x,y;v)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_038"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_039"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_040"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_041"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a constant matrix.</p><statement id="j_vmsta47_stat_002"><label>Proposition 1.</label>
<p><italic>In the functional model, for all integer</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_042"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_043"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$q\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_044"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p+q\le 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, let the following limits exist and be finite:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_012">
<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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}{\xi _{i}^{p}}{\eta _{j}^{q}}=:\mu _{p,q},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>whereas in the structural model, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_045"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}{\xi _{1}^{4}}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_046"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}{\eta _{1}^{4}}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. In both models, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_047"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">rank</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{rank}\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }=5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic>: 
<list>
<list-item id="j_vmsta47_li_001">
<label>1.</label>
<p><italic>The estimator</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_048"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is strongly consistent in the following sense:</italic> <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_002">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_013">
<label>(7)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">min</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" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2222em"/><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">a.s.,</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\min \bigg(\bigg\| \frac{\hat{\boldsymbol{\beta }}}{\| \hat{\boldsymbol{\beta }}\| }-\frac{\boldsymbol{\beta }}{\| \boldsymbol{\beta }\| }\bigg\| ,\hspace{0.2222em}\bigg\| \frac{\hat{\boldsymbol{\beta }}}{\| \hat{\boldsymbol{\beta }}\| }+\frac{\boldsymbol{\beta }}{\| \boldsymbol{\beta }\| }\bigg\| \bigg)\to 0\hspace{1em}\textit{a.s.,}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_014">
<label>(8)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{\hat{\sigma }}^{2}\to {\sigma }^{2}\hspace{1em}\textit{a.s.}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_002">
<label>2.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_049"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\beta }}^{\top }{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta }<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_003">
<label>3.</label>
<p><italic>Eventually,</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_050"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement>
<p>“Eventually” in the previous statement means that almost surely there exists <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_051"><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:math>
<tex-math><![CDATA[$n_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_052"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_053"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo 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:math>
<tex-math><![CDATA[$n\ge n_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In other words, almost surely, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_054"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> holds only for finitely many <italic>n</italic>.</p>
<p>Denote the normalized version of the true parameter 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_015">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}=\sqrt{\frac{-1}{{\boldsymbol{\beta }}^{\top }{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta }}}\boldsymbol{\beta }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Normalize the estimator of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_055"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in such a way that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_056"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\widetilde{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\widetilde{\boldsymbol{\beta }}=-n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_057"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\beta }}^{\top }\widetilde{\boldsymbol{\beta }}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore, denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_016">
<label>(9)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><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><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>−</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\widetilde{\boldsymbol{\beta }}=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}\sqrt{\frac{-n}{{\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}}}\hspace{0.1667em}\hat{\boldsymbol{\beta }}\hspace{1em}& \text{if }{\boldsymbol{\beta }}^{\top }\hat{\boldsymbol{\beta }}\ge 0,\\{} -\sqrt{\frac{-n}{{\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}}}\hspace{0.1667em}\hat{\boldsymbol{\beta }}\hspace{1em}& \text{if }{\boldsymbol{\beta }}^{\top }\hat{\boldsymbol{\beta }}<0.\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<statement id="j_vmsta47_stat_003"><label>Proposition 2.</label>
<p>1. <italic>Under the conditions of Proposition</italic> <xref rid="j_vmsta47_stat_002"><italic>1</italic></xref><italic>, the estimator</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_058"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a strongly consistent estimator of</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_059"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}={(-{\boldsymbol{\beta }}^{\top }{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta })}^{-1/2}\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, that is,</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_060"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{\boldsymbol{\beta }}\to \boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic> a.s.</italic></p>
<p>2. <italic>In the functional model, for all integer</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_061"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_062"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$q\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_063"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p+q\le 6$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, let the following limits exist and be finite:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_017">
<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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}{\xi _{i}^{p}}{\eta _{j}^{q}}=:\mu _{p,q},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>whereas in the structural model, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_064"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}{\xi _{1}^{6}}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_065"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}{\eta _{1}^{6}}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. In both models, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_066"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">rank</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{rank}\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }=5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then the estimator</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_067"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="-0.1667em"/><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\theta }}={({\widetilde{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }\hspace{-0.1667em},{\hat{\sigma }}^{2})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is asymptotically normal in the following sense:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_018">
<label>(10)</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: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><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">d</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">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:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\sqrt{n}\left(\begin{array}{c}\widetilde{\boldsymbol{\beta }}-\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}\\{} {\hat{\sigma }}^{2}-{\sigma }^{2}\end{array}\right)\stackrel{\mathsf{d}}{\longrightarrow }{N}(0,\hspace{0.1667em}\varSigma _{\hat{\theta }}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_019">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></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:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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><mml:mi mathvariant="italic">ψ</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">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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">ψ</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">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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \varSigma _{\hat{\theta }}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }& {\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}\\{} {\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}^{\top }}{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}& \frac{1}{2}{\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}^{\top }}{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}\end{array}\right){}^{-1}\mathbf{B}{\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }& {\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}\\{} {\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}^{\top }}{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}& \frac{1}{2}{\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}^{\top }}{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}\end{array}\right)}^{-1},\\{} & \displaystyle \hspace{1em}\mathbf{B}=\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}\operatorname{\mathsf{E}}{\boldsymbol{s}_{i}^{}}{\boldsymbol{s}_{i}^{\top }},\\{} & \displaystyle \hspace{1em}\boldsymbol{s}_{i}=\left(\begin{array}{c}\psi (x_{i},y_{i};{\sigma }^{2})\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}\\{} \frac{1}{2}{\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}^{\top }}\psi (x_{i},y_{i};{\sigma }^{2})\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}-\frac{1}{2}\end{array}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>3. <italic>Under the conditions of part</italic> 2 <italic>of Proposition</italic> <xref rid="j_vmsta47_stat_003"><italic>2</italic></xref><italic>, the following estimator of the asymptotic covariance matrix is consistent:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_020">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><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:mrow></mml:msub><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:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">A</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">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi><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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">A</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">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">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:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><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:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi><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: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: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:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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><mml:mi mathvariant="italic">ψ</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">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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><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:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">ψ</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">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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \widehat{\varSigma }_{\hat{\theta }}(n)={\mathbf{A}}^{-1}(n)\mathbf{B}(n){\mathbf{A}}^{-1}(n),\\{} & \displaystyle \hspace{1em}\mathbf{A}(n)=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}\frac{1}{n}\boldsymbol{\varPsi }_{n}({\hat{\sigma }}^{2})& \frac{1}{n}{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\widetilde{\boldsymbol{\beta }}\\{} \frac{1}{n}{\widetilde{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})& \frac{1}{2}{\widetilde{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}\widetilde{\boldsymbol{\beta }}\end{array}\right),\hspace{1em}\mathbf{B}(n)=\frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}{\hat{\boldsymbol{s}}_{i}^{}}{\hat{\boldsymbol{s}}_{i}^{\top }},\\{} & \displaystyle \hspace{1em}\hat{\boldsymbol{s}}_{i}=\left(\begin{array}{c}\psi (x_{i},y_{i};{\hat{\sigma }}^{2})\tilde{\boldsymbol{\beta }}\\{} \frac{1}{2}{\tilde{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }\psi (x_{i},y_{i};{\hat{\sigma }}^{2})\tilde{\boldsymbol{\beta }}-\frac{1}{2}\end{array}\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>that is,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_021">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><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:mrow></mml:msub><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:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\widehat{\varSigma }_{\hat{\theta }}(n)\to \varSigma _{\hat{\theta }}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>in probability.</italic></p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_005">
<label>1.4</label>
<title>Estimation methods</title>
<p>The methods of fitting an algebraic curve (or surface) to observed points can be classified as follows.</p>
<p><italic>Algebraic distance methods,</italic> where the residuals in the equations for the algebraic curve are minimized. For example, the minimum point of the sum of squared residuals <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_068"><alternatives>
<mml:math><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:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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">C</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><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:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sum _{i=1}^{n}}{(A{x_{i}^{2}}+2Bx_{i}y_{i}+C{y_{i}^{2}}+2Dx_{i}+2Ey_{i}+F)}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (with some normalizing constraint in order to avoid <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_069"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A=B=\dots =F=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) in the conic fitting problem and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_070"><alternatives>
<mml:math><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:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml: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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">y</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:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sum _{i=1}^{n}}{(k_{1}x_{i}+h_{1}-y_{i})}^{2}{(k_{2}x_{i}+h_{2}-y_{i})}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the two-line fitting problem is called the <italic>ordinary least squares</italic> (OLS) estimator.</p>
<p>The criterion function for the OLS estimator is simple enough and can be adjusted so that the resulting estimator is consistent (under some conditions). Such an estimator is called the <italic>adjusted least squares</italic> (ALS) estimator. The OLS and ALS estimators are method-of-moments estimators, meaning that the criterion functions for the estimators are polynomials whose coefficients are sample moments of coordinates of the observed points. Hence, the OLS and ALS estimators can be computed efficiently.</p>
<p>In order to obtain parameters of two lines, the observed points are fitted with a conic section, and then the parameters of the conic section are used to obtain the parameters of two lines. There are some papers where this idea is used.</p>
<p>The problem of estimating the fundamental matrix for two-camera view is considered in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_006">6</xref>]. The fundamental matrix is a singular matrix whose left and right null-vectors are the coordinates of each camera in the coordinate system of the other camera. Initially, the ALS estimator of the fundamental matrix is evaluated. Then it is projected so that the estimated fundamental matrix is singular.</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_014">14</xref>] the problem of segmentation of a finite-dimensional vector space onto linear subspaces is considered, and the generalized principal component analysis method is introduced. The sample is fitted with an algebraic cone (a set of points that satisfy a homogeneous algebraic equation) by the OLS method. Then subspaces are extracted from the algebraic cone with use of a small learning sample. An application of segmentation of a vector space onto hyperplanes for searching planes on binocular image is given in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_016">16</xref>].</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_015">15</xref>] an ellipsoid fitting problem with a constraint such that a center of the ellipsoid lies on a given line is considered. The algebraic distance with embedded constraint is minimized. The analytical (behavioral) properties of the optimization problem are studied. We consider a conic section fitting problem but with different constraint—the conic is degenerated to a couple of straight lines.</p>
<p><italic>Geometric distance methods,</italic> where distances between the estimated curve and each point are minimized. The sum of squares of those distances is minimized, and the <italic>orthogonal regression</italic> (OR) estimator is obtained.</p>
<p>A numerical algorithm for evaluation of the orthogonal regression estimator is presented in monograph [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_001">1</xref>].</p>
<p>The orthogonal regression is consistent in the single straight line fitting problem [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_003">3</xref>, Section 1.3.2(a)]. In nonlinear models, the estimator may be inconsistent. There is a one-step correction procedure in explicit and implicit models [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_005">5</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_009">9</xref>] with application in the ellipsoid fitting model [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_009">9</xref>]. However, in the two-line fitting model, the correction from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_009">9</xref>] is unstable.</p>
<p><italic>Probabilistic methods.</italic> They are used to obtain the <italic>maximum likelihood</italic> (ML) estimator and Bayes estimators.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_006">
<label>1.5</label>
<title>Notation</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_071"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{A_{n},\hspace{0.2778em}n=1,\hspace{0.1667em}2,\hspace{0.1667em}\dots \}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a sequence of random events. The random event <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_072"><alternatives>
<mml:math><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[$A_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is said to hold eventually if almost surely there exists <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_073"><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:math>
<tex-math><![CDATA[$n_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_074"><alternatives>
<mml:math><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[$A_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> occurs for all <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_075"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo 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:math>
<tex-math><![CDATA[$n\ge n_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In other words, the random event <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_076"><alternatives>
<mml:math><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[$A_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> holds eventually if and only if it does not occur only for finitely many <italic>n</italic> almost surely.</p>
<p>The estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_077"><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> is called asymptotically normal if <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_078"><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: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:mi mathvariant="normal">true</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">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="italic">Σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sqrt{n}(\hat{\beta }-\beta _{\mathrm{true}})\to N(0,\varSigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in distribution, were the asymptotic covariance matrix <italic>Σ</italic> may be singular, and <italic>n</italic> is the sample size. This definition differs from the conventional one adopted in asymptotic theory because here only <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_079"><alternatives>
<mml:math><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sqrt{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-asymptotic normality is considered.</p>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_080"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\zeta }\sim N(\boldsymbol{\mu },\varSigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a bivariate random vector. Then <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_081"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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 fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$E=\{\boldsymbol{z}:{(\boldsymbol{z}-\boldsymbol{\mu })}^{\top }{\varSigma }^{-1}(\boldsymbol{z}-\boldsymbol{\mu })\le 1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called the 40% ellipsoid of the normal distribution because <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_082"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">P</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≈</mml:mo><mml:mn>0.3935</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{P}}(\boldsymbol{\zeta }\in E)\approx 0.3935$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This is the ellipsoid where the probability density function is at least 0.3679 of its maximum.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_007">
<label>1.6</label>
<title>Outline</title>
<p>In Section <xref rid="j_vmsta47_s_008">2</xref>, we construct five estimators for parameters of the two line fitting model. In Section <xref rid="j_vmsta47_s_013">3</xref>, we propose two definitions of the equivariance of an estimator and state that all of the five estimators are equivariant. The estimators are compared numerically in Section <xref rid="j_vmsta47_s_017">4</xref>. The proofs are given in Appendix <xref rid="j_vmsta47_app_001">A</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_008">
<label>2</label>
<title>Estimators</title>
<sec id="j_vmsta47_s_009">
<label>2.1</label>
<title>ALS2 estimator and its projections</title>
<p>The two-line fitting model is a restriction of the conic section fitting model. A couple of lines defined by the equation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_083"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(k_{1}\xi -\eta +h_{1})(k_{2}\xi -\eta +h_{2})=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a degenerate conic section 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_022">
<label>(11)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[A{\xi }^{2}+2B\xi \eta +C{\eta }^{2}+2D\xi +2E\eta +F=0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with coefficients 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_023">
<label>(12)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt 10pt 0pt" columnalign="right left right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">h</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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l@{\hskip10pt}r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle A=Ck_{1}k_{2},& & \displaystyle 2D=C(k_{1}h_{2}+k_{2}h_{1}),\\{} & \displaystyle 2B=-C(k_{1}+k_{2}),\hspace{1em}& & \displaystyle 2E=-C(h_{1}+h_{2}),\\{} & & & \displaystyle F=Ch_{1}h_{2},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with a constraint <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_084"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The conic section ALS2 estimator provides estimation of the error variance <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_085"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the coefficients <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_086"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A,B,\dots ,F$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Denote by <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_087"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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: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:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu (i)\in \{1,2\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the indicator of a line which the true point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_088"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> belongs to. Equation (<xref rid="j_vmsta47_eq_001">1</xref>) can be rewritten as 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_024">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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">,</mml:mo><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:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\eta _{i}=k_{\nu (i)}\xi _{i}+h_{\nu (i)},\hspace{1em}i=1,2,\dots .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The indicator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_089"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu (i)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is nonrandom in the functional model, and it is a random variable in the structural model.</p><statement id="j_vmsta47_stat_004"><label>Proposition 3.</label>
<p><italic>Let, in the functional model,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_025">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<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">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></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 mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\sum \limits_{n=1}^{\infty }\frac{{\xi _{n}^{6}}}{{n}^{2}}<\infty ;\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_026">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext mathvariant="italic">either</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">or</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mfenced separators="" open="{" close=""><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><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:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\textit{either}\hspace{1em}k_{1}\ne k_{2}\hspace{1em}\textit{or}\hspace{1em}\left\{\begin{array}{l}h_{1}\ne h_{2},\hspace{1em}\\{} \sup _{n\ge 1}\frac{1}{n}{\textstyle\sum _{i=1}^{n}}{\xi _{i}^{2}}<\infty ;\hspace{2.5pt}\textit{and}\hspace{1em}\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_027">
<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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><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><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">for </mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\underset{n\to \infty }{\liminf }\lambda _{\min }\left(\frac{1}{n}\sum \limits_{\begin{array}{c} i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=j\end{array}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}\\{} {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}\\{} {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}& {\xi _{i}^{4}}\end{array}\right)\right)>0\hspace{1em}\textit{for }j=1,\hspace{0.1667em}2.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then the ASL2 estimators</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_090"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_091"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{\sigma }}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>are strongly consistent in the sense of</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_013">7</xref>) <italic>and</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_014">8</xref>)<italic>.</italic></p></statement>
<p>There are two cases where the structural model is not identifiable. If the common distribution of the true points is concentrated on a straight line and on a single point (presumably not on the line), that is, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_028">
<label>(13)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∃</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mtext>line</mml:mtext><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi>ℓ</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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mo>∃</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">supp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</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">η</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 stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</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[\[\exists \hspace{0.1667em}\text{line}\hspace{0.1667em}\ell \subset {\mathbb{R}}^{2}\hspace{0.2778em}\exists z\in {\mathbb{R}}^{2}:\operatorname{supp}(\xi _{1},\eta _{1})\subset \ell \cup \{z\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
then there are many ways to fit the true points with two lines. If the common distribution of the true points is concentrated in four points, that is, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_029">
<label>(14)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">supp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</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">η</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:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\mathrm{\# }\operatorname{supp}(\xi _{1},\eta _{1})=4,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
then there are three ways to fit the true points with two lines (unless three of the four points lie on a straight line, which is a particular case of (<xref rid="j_vmsta47_eq_028">13</xref>)).</p><statement id="j_vmsta47_stat_005"><label>Proposition 4.</label>
<p><italic>In the structural model, assume that</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_092"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}|\xi _{1}{|}^{3}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and that nonidentifiability conditions</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_028">13</xref>) <italic>and</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_029">14</xref>) <italic>do not hold. Then the ALS2 estimator is strongly consistent in the sense of</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_013">7</xref>) <italic>and</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_014">8</xref>)<italic>.</italic></p></statement>
<p>In order to estimate the parameters <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_093"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_094"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_095"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_096"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we can solve Eqs. (<xref rid="j_vmsta47_eq_023">12</xref>). With ignoring the last equation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_097"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F=Ch_{1}h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the solution is <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_003">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_030">
<label>(15)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[k_{1,2}=\frac{-B\pm \sqrt{{B}^{2}-AC}}{C},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_031">
<label>(16)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[h_{1}=\frac{2(D+k_{1}E)}{C(k_{2}-k_{1})},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_032">
<label>(17)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[h_{2}=\frac{2(D+k_{2}E)}{C(k_{1}-k_{2})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group></p>
<p>Substituting the elements of the ALS2 estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_098"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><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">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</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:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\beta }}={(\hat{A},2\hat{B},\hat{C},2\hat{D},2\hat{E},\hat{F})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> into the right-hand side of (<xref rid="j_vmsta47_eq_030">15</xref>)–(<xref rid="j_vmsta47_eq_032">17</xref>), we obtain an “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_099"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator: <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_004">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_033">
<label>(18)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>±</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</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:msup><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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\hat{k}_{1,2}=\frac{-\hat{B}\pm \sqrt{{\hat{B}}^{2}-\hat{A}\hat{C}}}{\hat{C}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_034">
<label>(19)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\hat{h}_{1}=\frac{2(\hat{D}+\hat{k}_{1}\hat{E})}{\hat{C}(\hat{k}_{2}-\hat{k}_{1})},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_035">
<label>(20)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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: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[\[\hat{h}_{2}=\frac{2(\hat{D}+\hat{k}_{2}\hat{E})}{\hat{C}(\hat{k}_{1}-\hat{k}_{2})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group></p>
<p>If the conic section estimated by the ALS2 estimator is a hyperbola, then the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_100"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimate of the two lines comprises the asymptotes of the hyperbola.</p>
<p>Choose the sign ± in (<xref rid="j_vmsta47_eq_033">18</xref>) such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_101"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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[$\hat{k}_{1}<\hat{k}_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>We need the notation 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_036">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">k</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">h</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:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2})}^{\top }=\operatorname{lob}(\boldsymbol{\beta })\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for the function that expresses the line parameters <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_102"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_103"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_104"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_105"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in elements of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_106"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and is defined by (<xref rid="j_vmsta47_eq_030">15</xref>)–(<xref rid="j_vmsta47_eq_032">17</xref>). With this notation, we can write 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_037">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-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:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><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[\[{(\hat{k}_{1},\hat{h}_{1},\hat{k}_{2},\hat{h}_{2})}^{\top }=\operatorname{lob}(\hat{\boldsymbol{\beta }})=\operatorname{lob}(\widetilde{\boldsymbol{\beta }}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta47_stat_006"><label>Proposition 5.</label>
<p><italic>In the functional model, assume the following:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_038">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[k_{1}<k_{2},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_039">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<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">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></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 mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\sum \limits_{n=1}^{\infty }\frac{{\xi _{n}^{6}}}{{n}^{2}}<\infty ,\hspace{1em}\textit{and}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_040">
<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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><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><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">for </mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\underset{n\to \infty }{\liminf }\lambda _{\min }\left(\frac{1}{n}\sum \limits_{\begin{array}{c} i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=j\end{array}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}\\{} {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}\\{} {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}& {\xi _{i}^{4}}\end{array}\right)\right)>0\hspace{1em}\textit{for }j=1,\hspace{0.1667em}2.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Then the “ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_107"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>” estimator of the parameters of two lines is strongly consistent, that is,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_041">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></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">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></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">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\hat{k}_{j}\to k_{j},\hspace{2em}\hat{h}_{j}\to h_{j},\hspace{1em}j=1,\hspace{0.1667em}2,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>as</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_108"><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 $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>almost surely.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_007"><label>Proposition 6.</label>
<p><italic>If in the structural model,</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_109"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}<k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_110"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}|\xi _{1}{|}^{3}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and neither condition</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_028">13</xref>) <italic>nor condition</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_029">14</xref>) <italic>holds, then the “ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_111"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>” estimator is consistent.</italic></p></statement>
<p>Now, we state the asymptotic normality of the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_112"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator.</p><statement id="j_vmsta47_stat_008"><label>Proposition 7.</label>
<p><italic>In the functional model, assume the following:</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta47_li_004">
<label>•</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_113"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}<k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_005">
<label>•</label>
<p><italic>for</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_114"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j=1,2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_115"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p=0,1,\dots ,6$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, the following limits exist and are finite:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_042">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</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:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{\mu _{p}^{(j)}}:=\underset{n\to \infty }{\lim }\frac{1}{n}\sum \limits_{\begin{array}{c}i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=j\end{array}}{\xi _{i}^{p}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_006">
<label>•</label>
<p><italic>for</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_116"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_117"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, the matrices</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_043">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><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><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></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:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}{\mu _{0}^{(j)}}& {\mu _{1}^{(j)}}& {\mu _{2}^{(j)}}\\{} {\mu _{1}^{(j)}}& {\mu _{2}^{(j)}}& {\mu _{3}^{(j)}}\\{} {\mu _{2}^{(j)}}& {\mu _{3}^{(j)}}& {\mu _{4}^{(j)}}\end{array}\right)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>are nonsingular.</italic></p>
</list-item>
</list> 
<italic>Then the “ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_118"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>” estimator</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_119"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(\hat{k}_{1},\hat{h}_{1},\hat{k}_{2},\hat{h}_{2})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is asymptotically normal, namely</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_044">
<label>(21)</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: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><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">d</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">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:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</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 mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\sqrt{n}\left(\begin{array}{c}\hat{k}_{1}-k_{1}\\{} \hat{h}_{1}-h_{1}\\{} \hat{k}_{2}-k_{2}\\{} \hat{h}_{2}-h_{2}\end{array}\right)\stackrel{\mathsf{d}}{\longrightarrow }{N}\big(0,K\varSigma _{\tilde{\beta }}{K}^{\top }\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_120"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varSigma _{\tilde{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the asymptotic covariance matrix of</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_121"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and K is the</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_122"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$4\times 6$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>matrix of derivatives of the mapping</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_123"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">h</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">k</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">h</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:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(A,2B,C,2D,2E,F)}^{\top }\mapsto {(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>defined in</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_030">15</xref>)<italic>–</italic>(<xref rid="j_vmsta47_eq_032">17</xref>) <italic>at the true parameters</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_124"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, that is,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_045">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[K=\frac{\mathrm{d}\operatorname{lob}(\boldsymbol{\beta })}{\mathrm{d}{\boldsymbol{\beta }}^{\top }}\bigg|_{\boldsymbol{\beta }=\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>The matrix <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_125"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K\varSigma _{\tilde{\beta }}{K}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is nonsingular.</p><statement id="j_vmsta47_stat_009"><label>Proposition 8.</label>
<p><italic>If, in the structural model,</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_126"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}<k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_127"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{\mathsf{E}}{\xi _{1}^{6}}<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and neither</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_028">13</xref>) <italic>nor</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_029">14</xref>) <italic>holds, then the “ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_128"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>” estimator is asymptotically normal, that is,</italic> (<xref rid="j_vmsta47_eq_044">21</xref>) <italic>holds.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_010"><label><italic>Remark</italic> 2<italic>.</italic></label>
<p>The estimators <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_129"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{k}_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_130"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{h}_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_131"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{k}_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_132"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{h}_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> obtained in (<xref rid="j_vmsta47_eq_033">18</xref>)–(<xref rid="j_vmsta47_eq_035">20</xref>) do not change if <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_133"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{A}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_134"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{B}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, …, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_135"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{E}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are multiplied by a common factor. So it does not matter which normalization of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_136"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is used.</p></statement>
<p>Equation (<xref rid="j_vmsta47_eq_022">11</xref>) represents a couple of intersecting straight lines if and only if 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_046">
<label>(22)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><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><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></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[\[\left|\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}A& B& D\\{} B& C& E\\{} D& E& F\end{array}\right|=0\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}AC<{B}^{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_047">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><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><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\Delta (\boldsymbol{\beta })=\left|\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}A& B& D\\{} B& C& E\\{} D& E& F\end{array}\right|=ACF+2BDE-A{E}^{2}-C{D}^{2}-{B}^{2}F,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_048">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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="bold-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:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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 mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{\Delta ^{\prime }}(\boldsymbol{\beta })=\frac{\mathrm{d}\Delta (\boldsymbol{\beta })}{\mathrm{d}{\boldsymbol{\beta }}^{\top }}=\big(CF-{E}^{2},DE-BF,AF-{D}^{2},BE-CD,BD-AE,AC-{B}^{2}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where the function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_137"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta (\boldsymbol{\beta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and its derivative <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_138"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Delta ^{\prime }}(\boldsymbol{\beta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are evaluated at the point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_139"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }={(A,2B,C,2D,2E,F)}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Perform one-step update of the estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_140"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to make it closer to the surface <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_141"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta (\boldsymbol{\beta })=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_049">
<label>(23)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\widetilde{\boldsymbol{\beta }}_{\mathrm{1}\mathrm{st}}=\widetilde{\boldsymbol{\beta }}-\frac{\Delta (\widetilde{\boldsymbol{\beta }})}{{\Delta ^{\prime }}(\widetilde{\boldsymbol{\beta }})\widehat{\varSigma }_{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\widetilde{\boldsymbol{\beta }})}^{\top }}\widehat{\varSigma }_{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\widetilde{\boldsymbol{\beta }})}^{\top }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then use expressions (<xref rid="j_vmsta47_eq_030">15</xref>)–(<xref rid="j_vmsta47_eq_032">17</xref>) to estimate <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_142"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">k</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">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1},h_{1},k_{2},h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_050">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</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[\[{(\hat{k}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{k}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}})}^{\top }=\operatorname{lob}(\widetilde{\boldsymbol{\beta }}_{\mathrm{1}\mathrm{st}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<statement id="j_vmsta47_stat_011"><label>Proposition 9.</label>
<p><italic>Under the conditions of Proposition</italic> <xref rid="j_vmsta47_stat_008"><italic>7</italic></xref> <italic>in the functional model or under the conditions of Proposition</italic> <xref rid="j_vmsta47_stat_009"><italic>8</italic></xref> <italic>in the structural model, the estimator</italic> <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_143"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(\hat{k}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{k}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is consistent and asymptotically normal, and its asymptotic covariance matrix is equal to</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_051">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[K\bigg(\varSigma _{\tilde{\beta }}-\frac{\varSigma _{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})}^{\top }{\Delta ^{\prime }}(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})\varSigma _{\tilde{\beta }}}{{\Delta ^{\prime }}(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})\varSigma _{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})}^{\top }}\bigg){K}^{\top }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_012"><label><italic>Remark</italic> 3<italic>.</italic></label>
<p>The normalization of the estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_144"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> affects its asymptotic covariance matrix, and hence has effect on the estimates <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_145"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(\hat{k}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{k}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, the normalization does not affect the asymptotic covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_146"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(\hat{k}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{k}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_010">
<label>2.2</label>
<title>Orthogonal regression estimator</title>
<p>The sum of squared distances between each observed point and the closer of two lines is equal to 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_052">
<label>(24)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><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">k</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">h</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">k</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">h</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: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:mo movablelimits="false">min</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:msup><mml:mrow><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">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml: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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><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">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml: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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" 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[\[Q(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2})=\sum \limits_{i=1}^{n}\min \bigg(\frac{{(y_{i}-k_{1}x_{i}-h_{1})}^{2}}{{k_{1}^{2}}+1},\hspace{0.1667em}\frac{{(y_{i}-k_{2}x_{i}-h_{2})}^{2}}{{k_{2}^{2}}+1}\bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The <italic>orthogonal regression</italic> estimator is a Borel-measurable function of observations such that 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_053">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">OR</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">OR</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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="normal">OR</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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="normal">OR</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">argmax</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">k</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">h</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:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><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">k</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">h</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">k</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">h</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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[(\hat{k}_{1,\mathrm{OR}},\hat{h}_{1,\mathrm{OR}},\hat{k}_{2,\mathrm{OR}},\hat{h}_{2,\mathrm{OR}})\in \underset{(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2})\in {\mathbb{R}}^{4}}{\operatorname{argmax}}Q(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>In the functional model, the orthogonal regression estimator is the maximum likelihood estimator. However, because the dimension of parameter space grows as the sample size is increasing, the orthogonal regression estimator may be inconsistent.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_011">
<label>2.3</label>
<title>Parametric maximum likelihood estimator</title>
<p>The estimator is constructed in the structural model, so it should be called the structural maximum likelihood estimator.</p>
<p>If a Gaussian distribution of a random point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_147"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi ,\eta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is concentrated on a straight line <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_148"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =k\xi +h$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then it is a singular normal distribution: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_054">
<label>(25)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[(\xi ,\eta )\sim N\left(\left(\begin{array}{c}\mu _{\xi }\\{} k\mu _{\xi }+h\end{array}\right),\hspace{0.1667em}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}{\sigma _{\xi }^{2}}& k{\sigma _{\xi }^{2}}\\{} k{\sigma _{\xi }^{2}}& {k}^{2}{\sigma _{\xi }^{2}}\end{array}\right)\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_149"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mu _{\xi }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_150"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma _{\xi }^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the expectation and variance of the random variable <italic>ξ</italic>. Note that the covariance matrix <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_151"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:mtable columnspacing="3.33pt" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma _{\xi }^{2}}\big(\begin{array}{c@{\hskip3.33pt}c}1& k\\{} k& {k}^{2}\end{array}\big)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is singular and positive semidefinite.</p>
<p>If the distribution of a random point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_152"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is concentrated on two straight lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_153"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =k_{1}\xi +h_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_154"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =k_{2}\xi +h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the distribution on each line is Gaussian, then, due to (<xref rid="j_vmsta47_eq_054">25</xref>), the conditional distributions are 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_055">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mspace width="-0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\big[\left(\xi _{i},\eta _{i}\right)\hspace{0.2778em}\mid \hspace{0.2778em}\hspace{-0.1667em}\nu (i)=j\big]\sim N\left(\left(\begin{array}{c}\mu _{j\xi }\\{} k_{j}\mu _{j\xi }+h_{j}\end{array}\right),\hspace{0.1667em}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}{\sigma _{j\xi }^{2}}& k_{j}{\sigma _{j\xi }^{2}}\\{} k_{j}{\sigma _{j\xi }^{2}}& {k_{j}^{2}}{\sigma _{j\xi }^{2}}\end{array}\right)\right)=N(\boldsymbol{\mu }_{j},\varSigma _{0j})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_155"><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:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j=1,\hspace{0.1667em}2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The matrices <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_156"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varSigma _{0j}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are positive semidefinite and singular, that is, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_157"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda _{\min }(\varSigma _{01})=\lambda _{\min }(\varSigma _{02})=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_158"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\mu }_{j}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the centers of Gaussian distribution of the points on each line.</p>
<p>The distribution of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_159"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a mixture of two singular normal distributions 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_056">
<label>(26)</label><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mtext>mixture of</mml:mtext><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><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>with weight </mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>with weight </mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\left(\begin{array}{c}\xi _{i}\\{} \eta _{i}\end{array}\right)\sim \text{mixture of}\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}N(\boldsymbol{\mu }_{1},\varSigma _{01})\hspace{1em}& \text{with weight }p,\\{} N(\boldsymbol{\mu }_{2},\varSigma _{02})\hspace{1em}& \text{with weight }1-p,\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_160"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">P</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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: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="sans-serif" movablelimits="false">P</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p=\operatorname{\mathsf{P}}(\nu (i)=1)=\operatorname{\mathsf{P}}(\nu (1)=1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the probability that the point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_161"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lies of the first line.</p>
<p>The distribution of the observed points is also a mixture of two Gaussian distributions 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_057">
<label>(27)</label><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><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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mtext>mixture of</mml:mtext><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><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>with weight </mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>with weight </mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\left(\begin{array}{c}x_{i}\\{} y_{i}\end{array}\right)\sim \text{mixture of}\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}N(\boldsymbol{\mu }_{1},\varSigma _{1})\hspace{1em}& \text{with weight }p,\\{} N(\boldsymbol{\mu }_{2},\varSigma _{2})\hspace{1em}& \text{with weight }1-p,\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_162"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varSigma _{j}=\varSigma _{0j}+{\sigma }^{2}\mathbf{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_163"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the error variance; see (<xref rid="j_vmsta47_eq_004">4</xref>). Note that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_164"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda _{\min }(\varSigma _{1})=\lambda _{\min }(\varSigma _{2})={\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The likelihood function for the sample of points with a mixture of two normal distributions is 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_058">
<label>(28)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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="bold-italic">μ</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">Σ</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: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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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 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[\[L(p,\boldsymbol{\mu }_{1},\varSigma _{1},\boldsymbol{\mu }_{2},\varSigma _{2})=\prod \limits_{i=1}^{n}\big(p\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})+(1-p)\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_059">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">exp</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>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><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><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml: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><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\phi _{N(\mu ,\varSigma )}(x,y)=\frac{1}{2\pi \sqrt{\det \varSigma }}\exp \bigg\{-\frac{1}{2}{\left(\left(\begin{array}{c}x\\{} y\end{array}\right)-\mu \right)}^{\top }{\varSigma }^{-1}\left(\left(\begin{array}{c}x\\{} y\end{array}\right)-\mu \right)\bigg\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the density of a bivariate normal distribution.</p>
<p>One method of evaluating the maximum likelihood estimator is as follows:</p>
<list>
<list-item id="j_vmsta47_li_007">
<label>1.</label>
<p>Find the point of conditional minimum 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_060">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></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:munder><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">argmin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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">μ</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">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">such</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="normal">that</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</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:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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="bold-italic">μ</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">Σ</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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[(\widehat{\boldsymbol{\mu }}_{1},\widehat{\varSigma }_{1},\widehat{\boldsymbol{\mu }}_{2},\widehat{\varSigma }_{2})=\underset{\begin{array}{c} \mu _{1},\varSigma _{1},\mu _{2},\varSigma _{2}\\{} \mathrm{such}\hspace{2.5pt}\mathrm{that}\hspace{2.5pt}\lambda _{\min }(\varSigma _{1})=\lambda _{\min }(\varSigma _{2})\end{array}}{\operatorname{argmin}}\underset{p\in [0,1]}{\min }L(p,\boldsymbol{\mu }_{1},\varSigma _{1},\boldsymbol{\mu }_{2},\varSigma _{2}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_008">
<label>2.</label>
<p>Set 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_061">
<label>(29)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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: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 mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><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:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><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:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><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:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><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:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><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:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mspace width="0.1667em"/><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[\[{\hat{\sigma }}^{2}=\lambda _{\min }(\varSigma _{1})=\frac{1}{2}\big(\hat{\sigma }_{1xx}+\hat{\sigma }_{1yy}-\sqrt{{(\hat{\sigma }_{1xx}-\hat{\sigma }_{1yy})}^{2}+4{\hat{\sigma }_{1xy}^{2}}}\hspace{0.1667em}\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Here <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_165"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\sigma }_{jxx}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_166"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\sigma }_{jxy}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_167"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\sigma }_{jyy}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the entries of the matrix <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_168"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{j}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_169"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\mu }_{jx}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_170"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\mu }_{jy}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the elements of the vector <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_171"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\boldsymbol{\mu }}_{j}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_062">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></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[\[\widehat{\boldsymbol{\mu }}_{j}=\left(\begin{array}{c}\hat{\mu }_{jx}\\{} \hat{\mu }_{jy}\end{array}\right),\hspace{2em}\widehat{\varSigma }_{j}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}\hat{\sigma }_{jxx}& \hat{\sigma }_{jxy}\\{} \hat{\sigma }_{jxy}& \hat{\sigma }_{jyy}\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_009">
<label>3.</label>
<p>Find the estimates <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_172"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{k}_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_173"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{h}_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_174"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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[$\hat{k}_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_175"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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[$\hat{h}_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from the equations 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_063">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></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[\[\widehat{\boldsymbol{\mu }}_{j}=\left(\begin{array}{c}\mu _{jx}\\{} \hat{k}_{j}\mu _{jx}+\hat{h}_{j}\end{array}\right),\hspace{2em}\widehat{\varSigma }_{j}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}{\hat{\sigma }_{j\xi }^{2}}+{\hat{\sigma }}^{2}& \hat{k}_{j}{\hat{\sigma }_{j\xi }^{2}}\\{} \hat{k}_{j}{\hat{\sigma }_{j\xi }^{2}}& {\hat{k}_{j}^{2}}{\hat{\sigma }_{j\xi }^{2}}+{\hat{\sigma }}^{2}\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
that is, set <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_005">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_064">
<label>(30)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml: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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\hat{k}_{j}=\frac{\hat{\sigma }_{jxy}}{\hat{\sigma }_{jxx}-{\hat{\sigma }}^{2}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_065">
<label>(31)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><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">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\hat{h}_{j}=\hat{\mu }_{jy}-\hat{k}_{j}\hat{\mu }_{jx}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group></p>
</list-item>
</list>
<p>The denominator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_176"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><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">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\sigma }_{jxx}-{\hat{\sigma }}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> may be equal to 0 with some positive probability. Occurrence of this event means that the estimated figure is a straight line and a single point outside the line rather than two straight lines.</p>
<p>In order to make the statement of consistency easier, assume that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_177"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}<k_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and choose the estimator such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_178"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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 stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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[$\hat{k}_{1}\le \hat{k}_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_012">
<label>2.4</label>
<title>RBAN moment estimator</title>
<p>The <italic>regular best asymptotically normal</italic> (RBAN) estimators were developed by Chiang [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_004">4</xref>]. Our RBAN moment estimator differs from the original RBAN so that not only the observed points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_179"><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: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: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[$(x_{i},y_{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but also monomials <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_180"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${x_{i}^{p}}{y_{i}^{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_181"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p+q\le 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are averaged.</p>
<p>Introduce the 14-dimensional vectors whose elements are the monomials of coordinates of observed points: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_066">
<label>(32)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><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">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</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">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: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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle m(x,y)& \displaystyle ={\big({x}^{4},{x}^{3}y,{x}^{2}{y}^{2},x{y}^{3},{y}^{4},{x}^{3},{x}^{2}y,x{y}^{2},{y}^{3},{x}^{2},xy,{y}^{2},x,y\big)}^{\top },\\{} \displaystyle \boldsymbol{m}_{i}& \displaystyle =m(x_{i},y_{i}).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Evaluate the average and sample covariance matrix of the vectors <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_182"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{m}_{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_067">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><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: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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</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:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\overline{\boldsymbol{m}}=\frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}\boldsymbol{m}_{i},\hspace{2em}\varSigma _{m}=\frac{1}{n}\sum \limits_{i=1}^{n}(\boldsymbol{m}_{i}-\overline{\boldsymbol{m}}){(\boldsymbol{m}_{i}-\overline{\boldsymbol{m}})}^{\top }.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_068">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</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:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</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[\[f_{1}\big(k,h,{\sigma }^{2};{(\mu _{p})_{q=1}^{4}}\big)=\operatorname{\mathsf{E}}m(\xi +\delta ,k\xi +h+\varepsilon ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <italic>ξ</italic>, <italic>δ</italic>, and <italic>ε</italic> are independent random variables such that 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_069">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">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">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</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[\[\operatorname{\mathsf{E}}{\xi }^{q}=\mu _{q}\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}{(\delta ,\varepsilon )}^{\top }\sim N(0,{\sigma }^{2}\mathbf{I}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Basically, the function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_183"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined for all <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_184"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mu _{p}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_185"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</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:mn>4</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p=1,\dots ,4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that comprise possible 4-tuples of moments of a random variable, that is, satisfy 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_070">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><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:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>6</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>3</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><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">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><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">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><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:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><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:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><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">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="2em"/></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\hspace{2em}\mu _{2}-{\mu _{1}^{2}}\ge 0,\hspace{2em}\\{} & \displaystyle \big(\mu _{4}\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}4\mu _{3}\mu _{1}\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}6\mu _{2}{\mu _{1}^{2}}\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}3{\mu _{1}^{4}}\big)\big(\mu _{2}\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}{\mu _{1}^{2}}\big)\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}{\big(\mu _{3}\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}3\mu _{2}\mu _{1}\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}2{\mu _{1}^{3}}\big)}^{2}\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}{\big(\mu _{2}-\hspace{0.1667em}{\mu _{1}^{2}}\big)}^{3}\hspace{0.1667em}\ge \hspace{0.1667em}0;\hspace{2em}\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_010">10</xref>]. However, since the elements of the vector-function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_186"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are polynomials of its arguments, it can be extended to <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_187"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{7}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_071">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">k</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">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</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:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</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:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</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:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</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[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle f_{2}\big(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2},{\sigma }^{2};p,{\big({\mu _{q}^{(j)}}\big)_{j=1,}^{2}}{_{q=1}^{4}}\big)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}=pf_{1}\big(k_{1},h_{1},{\sigma }^{2};{\big({\mu _{q}^{(1)}}\big)_{q=1}^{4}}\big)+(1-p)f_{1}\big(k_{2},h_{2},{\sigma }^{2};{\big({\mu _{q}^{(2)}}\big)_{q=1}^{4}}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>In the structural model, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_072">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">h</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">k</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">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">P</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml: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:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="sans-serif" movablelimits="false">E</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><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:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</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[\[\operatorname{\mathsf{E}}\boldsymbol{m}_{i}=f_{2}\big(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2},{\sigma }^{2};\operatorname{\mathsf{P}}\big(\nu (1)=1\big),{\big(\operatorname{\mathsf{E}}\big[{\xi _{1}^{q}}\mid \nu (1)=j\big]\big)_{j=1,}^{2}}{_{q=1}^{4}}\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Consider the equation 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_073">
<label>(33)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</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:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</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:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[f_{2}\big(\hat{k}_{1},\hat{h}_{1},\hat{k}_{2},\hat{h}_{2},{\hat{\sigma }}^{2};\hat{p},{\big({\hat{\mu }_{q}^{(j)}}\big)_{j=1,}^{2}}{_{q=1}^{4}}\big)=\overline{\boldsymbol{m}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It is a system of 14 equations in 14 variables. If (<xref rid="j_vmsta47_eq_073">33</xref>) has a solution, then the moment estimator can be defined as one of the solutions. However, (<xref rid="j_vmsta47_eq_073">33</xref>) may have no solution.</p>
<p>In the rest of Section <xref rid="j_vmsta47_s_012">2.4</xref>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_188"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</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:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}={({\mu _{q}^{(j)}})_{j=1,}^{2}}{_{q=1}^{4}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_189"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2\times 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> matrix.</p>
<p>The estimator is defined as a point where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_190"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(f_{2}(\dots )-\overline{\boldsymbol{m}})}^{\top }{\varSigma _{m}^{-1}}(f_{2}(\dots )-\overline{\boldsymbol{m}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> attains its minimum: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_074">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">argmin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><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">f</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><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[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \big(& \displaystyle \hat{k}_{1},\hat{h}_{1},\hat{k}_{2},\hat{h}_{2},{\hat{\sigma }}^{2}\big)\\{} & \displaystyle =\underset{k_{1},\dots ,{\sigma }^{2}}{\operatorname{argmin}}\underset{p,{\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}}{\min }{\big(f_{2}\big(k_{1},\dots ,{\sigma }^{2};p,{\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}\big)\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}\overline{\boldsymbol{m}}\big)}^{\top }{\varSigma _{m}^{-1}}\big(f_{2}\big(k_{1},\dots ,{\sigma }^{2};p,{\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}\big)\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}\overline{\boldsymbol{m}}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This minimization problem is similar to that in Theorem 6 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_004">4</xref>]. The minimum 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_075">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><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">f</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><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">f</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∙</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∙</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\underset{p\in \mathbb{R}}{\min }\underset{{\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}\in {\mathbb{R}}^{2\times 4}}{\min }{\big(f_{2}\big(k_{1},\dots ,{\sigma }^{2};p,{\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}\big)-\overline{\boldsymbol{m}}\big)}^{\top }{\varSigma _{m}^{-1}}{\big(f_{2}\big(k_{1},\dots ,{\sigma }^{2};p,{\mu _{\bullet }^{(\bullet )}}\big)-\overline{\boldsymbol{m}}\big)}^{\top }\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
can be evaluated explicitly, and this allows us to reduce the dimension of minimization problem. The reduction of dimension of the optimization problem was used, for example, in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_008">8</xref>].</p>
<p>The routines evaluating the RBAN-moment estimator and the estimator for its covariance matrix are developed without rigid theoretical basis; see Section <xref rid="j_vmsta47_s_020">4.3</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_013">
<label>3</label>
<title>Equivariance</title>
<sec id="j_vmsta47_s_014">
<label>3.1</label>
<title>Two definitions of equivariance</title>
<p>The similarity transformation of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_191"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_076">
<label>(34)</label><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="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[g(\boldsymbol{z})=K\mathbf{U}\boldsymbol{z}+\Delta \boldsymbol{z},\hspace{1em}\boldsymbol{z}\in {\mathbb{R}}^{2},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <bold>U</bold> is an orthogonal matrix, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_192"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a scaling coefficient, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_193"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta \boldsymbol{z}\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an intercept.</p>
<p>The transformation of a sample of points acting elementwise is also denoted <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_194"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g(Z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: if <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_195"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</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="0.2778em"/><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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Z=\{\boldsymbol{z}_{i},\hspace{0.2778em}i=1,\dots ,n\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_196"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</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="bold-italic">z</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 mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g(Z)=\{g(\boldsymbol{z}_{i}),\hspace{0.2778em}i=1,\dots ,n\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Hereafter, we use vector notation: the observed points are denoted <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_197"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{z}_{i}={(x_{i},y_{i})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the true points are denoted <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_198"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\zeta }_{i}={(\xi _{i},\eta _{i})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The underlying statistical structure is <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_199"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({\mathbb{R}}^{n\times 2},\mathcal{B}({\mathbb{R}}^{n\times 2}),P_{Z\mid \theta },\theta \in \varTheta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_200"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Z</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">n</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Z\in {\mathbb{R}}^{n\times 2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the observed sample, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_201"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</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="0.2778em"/><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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Z=\{\boldsymbol{z}_{i},\hspace{0.2778em}i=1,\dots ,n\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_202"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{B}({\mathbb{R}}^{n\times 2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Borel <italic>σ</italic>-field, and <italic>θ</italic> is a parameter that uniquely identifies the distribution of the observed points; <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_203"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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[$\theta =(\boldsymbol{\zeta }_{1},\dots ,\boldsymbol{\zeta }_{n};{\sigma }^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the functional model, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_204"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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[$\theta =(P_{\zeta };{\sigma }^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the structural model. Here <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_205"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\zeta }_{1},\dots ,\boldsymbol{\zeta }_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are points located on two strait lines, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_206"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$P_{\zeta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a probability measure concentrated on two straight lines.</p>
<p>The statistical structure is invariant with respect to transformation <italic>g</italic> if the change of the probability measure induced by the transformation of the sample can be obtained by some transformation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_207"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{g}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of parameters, that is, if there exists a bijection <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_208"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Θ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{g}:\varTheta \to \varTheta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_077">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Θ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><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:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\forall \theta \in \varTheta :\hspace{1em}P_{g(Z)\mid \theta }=P_{Z\mid \tilde{g}(\theta )}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Here <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_209"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$P_{g(Z)\mid \theta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the induced probability measure; it is sometimes denoted <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_210"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∣</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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:math>
<tex-math><![CDATA[$P_{g(Z)\mid \theta }=P_{Z\mid \theta }{g}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The statistical structure is similarity invariant if it is invariant with respect to all similarity transformations of the form (<xref rid="j_vmsta47_eq_076">34</xref>).</p>
<p>In order to become similarity invariant, the underlying statistical structure needs some extension. We assume that the true points lie on two lines, which <italic>may</italic> be parallel to the <italic>y</italic>-axis. The following restrictions do not ruin the invariance:</p>
<list>
<list-item id="j_vmsta47_li_010">
<label>•</label>
<p>The true lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_211"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_212"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> intersect each other but do not coincide.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_011">
<label>•</label>
<p>The true points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_213"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\zeta }_{1}\dots ,\boldsymbol{\zeta }_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the functional model or the set <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_214"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">supp</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{supp}(P_{\zeta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> where the true points are concentrated in the structural model can be covered with two lines uniquely. In the structural model, this means that the nonidentifiability conditions (<xref rid="j_vmsta47_eq_028">13</xref>) and (<xref rid="j_vmsta47_eq_029">14</xref>) do not hold.</p>
</list-item>
</list>
<p>With these restrictions, the statistical structure is invariant with 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_078">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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: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="bold-italic">ζ</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>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</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="bold-italic">ζ</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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><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[\[\tilde{g}\big(\boldsymbol{\zeta }_{1},\dots ,\boldsymbol{\zeta }_{n};{\sigma }^{2}\big)=\big(g(\boldsymbol{\zeta }_{1}),\dots ,g(\boldsymbol{\zeta }_{n});{K}^{2}{\sigma }^{2}\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in the functional model and 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_079">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><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[\[\tilde{g}\big(P_{\zeta };{\sigma }^{2}\big)=\big(P_{g(\zeta )};{K}^{2}{\sigma }^{2}\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in the structural model.</p>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_215"><alternatives>
<mml:math><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell \ell (\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_216"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">sigma2</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{sigma2}(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be functions that extract the parameters of interest. If, in the functional model, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_217"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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[$\theta =(\boldsymbol{\zeta }_{1},\dots ,\boldsymbol{\zeta }_{n};{\sigma }^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_218"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">ζ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\zeta }_{1},\dots ,\boldsymbol{\zeta }_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lie on the lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_219"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_220"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or if, in the structural model, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_221"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ζ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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[$\theta =(P_{\zeta };{\sigma }^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the probability measure is concentrated on the union of two lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_222"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\ell _{1}\cup \ell _{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_223"><alternatives>
<mml:math><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi><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:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</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[$\ell \ell (\theta )=\{\ell _{1},\ell _{2}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_224"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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[$\theta =(\dots ;{\sigma }^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_225"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">sigma2</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{sigma2}(\theta )={\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>We treat <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_226"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</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[$\{\ell _{1},\ell _{2}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as an unordered couple, that is, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_227"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</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[$\{\ell _{1},\ell _{2}\}=\{\ell _{2},\ell _{1}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The transformation of the lines parameters and the transformation of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_228"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> do not interfere each other, and these transformations are not interfered by a particular location or distribution of true points on the lines, that is, the parameter transformation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_229"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{g}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is such that there exists transformations <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_230"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{g}_{\ell \ell }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_231"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{g}_{{\sigma }^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_080">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><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 mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi><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 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[\[\ell \ell \big(\tilde{g}(\theta )\big)=\tilde{g}_{\ell \ell }\big(\ell \ell (\theta )\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_081">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">sigma2</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><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 mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">sigma2</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml: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[\[\operatorname{sigma2}\big(\tilde{g}(\theta )\big)=\tilde{g}_{{\sigma }^{2}}\big(\operatorname{sigma2}(\theta )\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
These transformations are 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_082">
<label>(35)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo 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 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>ℓ</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:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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 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[\[\tilde{g}_{\ell \ell }\big(\{\ell _{1},\ell _{2}\}\big)=\big\{g(\ell _{1}),g(\ell _{2})\big\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_083">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></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[\[\tilde{g}_{{\sigma }^{2}}\big({\sigma }^{2}\big)={K}^{2}{\sigma }^{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The estimator is called equivariant with respect to the transformation <italic>g</italic> if, when the data are transformed, the estimator follows the inducing transformation of parameters. The estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_232"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\ell \ell }(Z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for two lines and the estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_233"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{\sigma }}^{2}(Z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for error variance are equivariant with respect to similarity transformation <italic>g</italic> if <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_006">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_084">
<label>(36)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mi mathvariant="italic">Z</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</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">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\widehat{\ell \ell }\big(g(Z)\big)=\tilde{g}_{\ell \ell }\big(\widehat{\ell \ell }(Z)\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_085">
<label>(37)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><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:mi mathvariant="italic">Z</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{\hat{\sigma }}^{2}\big(g(Z)\big)=\tilde{g}_{{\sigma }^{2}}\big({\hat{\sigma }}^{2}(Z)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> The estimator is called similarity equivariant if it is equivariant with respect to any similarity transformation <italic>g</italic>.</p>
<p>In a fitting problem, an estimator for a “true figure” is called <italic>fitting equivariant</italic> with respect to transformation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_234"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g(\boldsymbol{z})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_235"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g:\mathbb{R}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if, when the sample is transformed, the estimated “true figure” follows the same transformation <italic>g</italic>. An estimator is called <italic>similarity fitting equivariant</italic> if it is <italic>fitting equivariant</italic> with respect to any similarity transformation.</p>
<p>In the two-line fitting problem, denote by <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_236"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ℓ</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>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\cup \{\ell _{1},\ell _{2}\}=\ell _{1}\cup \ell _{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the union of a pair of two lines. An estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_237"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\ell \ell }(Z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is similarity fitting equivariant if and only if for any similarity transformation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_238"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g(\boldsymbol{z})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_086">
<label>(38)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mi mathvariant="italic">Z</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:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\cup \widehat{\ell \ell }\big(g(Z)\big)=g\big(\cup \widehat{\ell \ell }(Z)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The similarity fitting equivariant estimator depends on geometry of the plane and does not depend on the Cartesian coordinate system used.</p>
<p>Because of (<xref rid="j_vmsta47_eq_082">35</xref>), in the two-line fitting model, the estimator for two lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_239"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\ell \ell }(Z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is similarity equivariant if and only if it is similarity fitting equivariant.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_015">
<label>3.2</label>
<title>Similarity equivariance of the five estimators</title>
<p>Some troubles, which may arise during estimation, are not addressed yet.</p>
<list>
<list-item id="j_vmsta47_li_012">
<label>•</label>
<p>The estimation may fail with small positive probability. For example, the conic section estimated with the ALS2 estimator is an ellipse with some positive probability, and if it is, then the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_240"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator fails. (If the estimator is consistent, then the failure probability tends to 0 as <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_241"><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 $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>).</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_013">
<label>•</label>
<p>The estimation may fail, for example, because the estimated line should be parallel to the <italic>y</italic>-axis, but the estimating procedure does not handle such case.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_014">
<label>•</label>
<p>The optimization problem may have multiple extremal points. For the ALS2 estimator, it may occur that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_242"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">dim</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\dim \{\beta :\varPsi _{n}({\hat{\sigma }}^{2})\beta =0\}>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list>
<p>In order to define the equivariance of an unreliable estimator, we allow that the estimators fail simultaneously in both sides of (<xref rid="j_vmsta47_eq_084">36</xref>), (<xref rid="j_vmsta47_eq_085">37</xref>), or (<xref rid="j_vmsta47_eq_086">38</xref>). Also, we allow that for fixed similarity transformation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_243"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$g(\boldsymbol{z})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, equation (<xref rid="j_vmsta47_eq_084">36</xref>), (<xref rid="j_vmsta47_eq_085">37</xref>), or (<xref rid="j_vmsta47_eq_086">38</xref>) does not hold with probability 0.</p>
<p>The equivariance of the ALS2 estimator in the conic section fitting problem is verified in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_011">11</xref>, Section 5.5] (see Theorem 30 there for similarity fitting equivariance). That implies the equivariance of the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_244"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator.</p>
<p>In order to make the <italic>updated before ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_245"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>step</italic> estimator equivariant, we use normalization of the ALS2 estimator (<xref rid="j_vmsta47_eq_016">9</xref>) rather than <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_246"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hat{\boldsymbol{\beta }}\| =1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The <italic>orthogonal regression</italic> estimator and the parametric <italic>maximum likelihood</italic> estimator are maximum likelihood estimators, but in different models. Thus, they are equivariant.</p>
<p>The criterion function for the <italic>RBAN-moment</italic> estimator is similarity invariant. This means that the criterion function does not change when the data sample follows a similarity transformation and the parameters follow the inducing transformation. Thus, the RBAN-moment estimator is equivariant.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_016">
<label>3.3</label>
<title>An example of equivariant but not fitting equivariant estimator</title>
<p>Consider a further restriction of the mixture-of-two-normal-distributions model from Section <xref rid="j_vmsta47_s_011">2.3</xref>. Assume that covariance matrices of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_247"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varSigma _{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_248"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\varSigma _{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same diagonal entries but additive inverse off-diagonal entries: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_087">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</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">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</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">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</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">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</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">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></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[\[\varSigma _{1}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}{\sigma _{\xi }^{2}}+{\sigma }^{2}& -k{\sigma _{\xi }^{2}}\\{} -k{\sigma _{\xi }^{2}}& {k}^{2}{\sigma _{\xi }^{2}}+{\sigma }^{2}\end{array}\right)\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}\varSigma _{2}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}{\sigma _{\xi }^{2}}+{\sigma }^{2}& k{\sigma _{\xi }^{2}}\\{} k{\sigma _{\xi }^{2}}& {k}^{2}{\sigma _{\xi }^{2}}+{\sigma }^{2}\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The statistical structure is invariant in scaling of the <italic>y</italic>-coordinate, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_249"><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:mi mathvariant="normal">new</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:mi mathvariant="normal">new</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">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2222em"/><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(x_{\mathrm{new}},y_{\mathrm{new}})=(x_{\mathrm{old}},\hspace{0.2222em}ry_{\mathrm{old}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_250"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$r>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This transformation maps the lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_251"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y=-kx+h_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_252"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y=kx+h_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> onto the lines <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_253"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y=-rkx+rh_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_254"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y=rkx+rh_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. The maximum likelihood estimator in this model is equivariant. However, this equivariance is somewhat strange. The transformation of parameters that induces the scaling of the <italic>y</italic>-coordinate of the observed points does not induce the same transformation of the true points nor the same mapping of the true lines. The estimated lines follow the transformation of parameters rather than the transformation of observed points. This is illustrated in Fig. <xref rid="j_vmsta47_fig_001">1</xref>.</p>
<fig id="j_vmsta47_fig_001">
<label>Fig. 1.</label>
<caption>
<p>Two samples, one of points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_255"><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(x,y_{\mathrm{old}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (the unmodified sample) and one of points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_256"><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">new</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:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</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:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(x,y_{\mathrm{new}})=(x,\frac{1}{2}y_{\mathrm{old}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (the shrunken-in-<italic>y</italic> sample), are fitted with two lines (the estimated lines are the solid lines on the figures). The estimated lines for the unmodified sample (blue solid lines on the left figure) when scaled with the same transformation as the observed points are scaled (blue dashed line on the right figure) do not coincide with the actually estimated lines for the shrunken-in-<italic>y</italic> sample (red solid lines on the right figure). The ellipsoids are the 40% ellipsoids of the estimated normal distributions (the compound distributions of the estimated mixture distributions) (color figure online)</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-1-vmsta47-g001.jpg"/>
</fig>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_257"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{\mathrm{old}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the true value of the parameter <italic>k</italic> before the transformation. Then after the transformation, the value of the parameter is 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_088">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">new</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[k_{\mathrm{new}}=\frac{t+\sqrt{{t}^{2}+4{r}^{2}{k_{\mathrm{old}}^{2}}{\sigma _{\xi \hspace{0.1667em}\mathrm{old}}^{4}}}}{2r{k_{\mathrm{old}}^{}}{\sigma _{\xi \hspace{0.1667em}\mathrm{old}}^{2}}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_258"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=({r}^{2}{k_{\mathrm{old}}^{2}}-1)\hspace{0.1667em}{\sigma _{\xi \hspace{0.1667em}\mathrm{old}}^{2}}+({r}^{2}-1)\hspace{0.1667em}{\sigma _{\mathrm{old}}^{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_259"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<{r}^{2}\ne 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_260"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{\mathrm{old}}\ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_261"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_262"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">new</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">old</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{\mathrm{new}}\ne rk_{\mathrm{old}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, the maximum likelihood estimator is not fitting equivariant with respect to scaling of the <italic>y</italic>-coordinate here.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_017">
<label>4</label>
<title>Simulations</title>
<sec id="j_vmsta47_s_018">
<label>4.1</label>
<title>Simulation setup</title>
<p>A sample of the true points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_263"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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:math>
<tex-math><![CDATA[$(\xi _{i},\eta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_264"><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 generated from a random distribution concentrated on (a subset of) two lines. Three distributions of the true points are used; see Fig. <xref rid="j_vmsta47_fig_002">2</xref>:</p>
<list>
<list-item id="j_vmsta47_li_015">
<label>•</label>
<p>a mixture of two singular normal distributions,</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_016">
<label>•</label>
<p>a discrete distribution,</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta47_li_017">
<label>•</label>
<p>a uniform distribution on two line segments.</p>
</list-item>
</list>
<fig id="j_vmsta47_fig_002">
<label>Fig. 2.</label>
<caption>
<p>Three distributions of the true points: a mixture of two singular normal distributions, a discrete distribution, and a uniform distribution on two line segments. For the first case, a sample of 1000 points is plotted, whereas for the second and third cases, the support of the distribution of the true points is plotted. For the first case, the distribution of the <italic>observed</italic> points is a mixture of normal distributions, and 40% ellipsoids for its components are plotted</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-1-vmsta47-g002.jpg"/>
</fig>
<p>These three distributions of true points are concentrated on the same two lines 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_089">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mn>12</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[4y=1-3x\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}12y=16x+5,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which intersect one another at the point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_265"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>0.08</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0.31</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(-0.08,0.31)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>For the same sample of true points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_266"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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">η</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 mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{(\xi _{i},\eta _{i}),\hspace{0.2778em}i=1,\dots ,n\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 100 samples of the measurement errors <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_267"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</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 mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><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:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{(\delta _{i},\varepsilon _{i}),\hspace{0.2778em}i=1,\dots ,n\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_268"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ε</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:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">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">σ</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[${(\delta _{i},\varepsilon _{i})}^{\top }\sim N(0,{\sigma }^{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are simulated, and 100 samples of the observed points <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_269"><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: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: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[$(x_{i},y_{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are obtained; see (<xref rid="j_vmsta47_eq_002">2</xref>) and (<xref rid="j_vmsta47_eq_003">3</xref>). For each sample of the observed points, the estimates of the parameters of the true lines were evaluated with the following five methods: two ALS2-based estimators (the ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_270"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> estimator and the estimator with one-step update of the ALS2 estimator before the ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_271"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> step), the orthogonal regression estimator, the parametric maximum likelihood estimator, and the RBAN moment estimator.</p>
<p>For each estimated couple of lines, the point of their intersection is found. The 100 estimates of intersection points are averaged, and their sample standard deviations are evaluated. For the ALS2-based estimators and the RBAN moment estimator, the standard errors of the estimators are also evaluated.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_019">
<label>4.2</label>
<title>Notes on computation of particular estimators</title>
<p>For computation of the <italic>orthogonal regression</italic> estimator, the <italic>k</italic>-means method is used. Initially, two lines were chosen randomly. Then <italic>classification</italic> and <italic>mean</italic> steps are alternated. On the classification step, the observed points are split into two clusters based on which line is closer to the point. (The first cluster contains all the observed points that are closer to the first line than to the second line, and the second cluster contains the other observed points.) On the means step, each cluster is fitted with a straight line by the orthogonal regression method (the two lines are updated). The algorithm is completed when the classification step does now change the clusters. The obtained parameters of the two lines deliver a local minimum to the criterion function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_272"><alternatives>
<mml:math><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">k</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">h</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">k</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">h</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[$Q(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<xref rid="j_vmsta47_eq_052">24</xref>). Trying to obtain the global minimum, the algorithm is restarted several times with different initial two lines.</p>
<p>For computation of the <italic>parametric maximum likelihood estimator</italic>, the expectation–maximization algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_002">2</xref>] is used. The equation for optimization problem of finding a minimum of the likelihood function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_273"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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="bold-italic">μ</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">Σ</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[$L(p,\boldsymbol{\mu }_{1},\varSigma _{1},\boldsymbol{\mu }_{2},\varSigma _{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<xref rid="j_vmsta47_eq_058">28</xref>) such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_274"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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[$\lambda _{\min }(\varSigma _{1})=\lambda _{\min }(\varSigma _{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_090">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\sum \limits_{i=1}^{n}\frac{\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})-\phi _{N(\mu _{2},\varSigma _{2})}(x_{i},y_{i})}{p\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})+(1-p)\phi _{N(\mu _{2},\varSigma _{2})}(x_{i},y_{i})}=0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_091">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:mtext mathvariant="italic">par</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:mtext mathvariant="italic">par</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\sum \limits_{i=1}^{n}\frac{p\frac{\partial \phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})}{\partial \textit{par}}+(1-p)\frac{\partial \phi _{N(\mu _{2},\varSigma _{2})}(x_{i},y_{i})}{\partial \textit{par}}}{p\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})+(1-p)\phi _{N(\mu _{2},\varSigma _{2})}(x_{i},y_{i})}=0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_275"><alternatives>
<mml:math><mml:mtext mathvariant="italic">par</mml:mtext></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\textit{par}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a vector parameterization of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_276"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">μ</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">Σ</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="bold-italic">μ</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">Σ</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[$(\boldsymbol{\mu }_{1},\varSigma _{1},\boldsymbol{\mu }_{2},\varSigma _{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_277"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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[$\lambda _{\min }(\varSigma _{1})=\lambda _{\min }(\varSigma _{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, the maximum likelihood estimator is a stationary point of the function 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_092">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">par</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></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">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">ln</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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 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:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">ln</mml:mo><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:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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 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[\[Q_{\mathbf{w}}(p,\mathrm{par})=\sum \limits_{i=1}^{n}\big(w_{i}\ln \big(p\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})\big)+(1-w_{i})\ln \big((1-p)\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})\big)\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
with fixed 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_093">
<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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[w_{i}=\frac{\hat{p}\phi _{N(\hat{\mu }_{1},\widehat{\varSigma }_{1})}(x_{i},y_{i})}{\hat{p}\phi _{N(\hat{\mu }_{1},\widehat{\varSigma }_{1})}(x_{i},y_{i})+(1-\hat{p})\phi _{N(\hat{\mu }_{2},\widehat{\varSigma }_{2})}(x_{i},y_{i})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The EM algorithm is iterative. Once the <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_278"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(m-1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>th approximation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_279"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({p}^{(m-1)},{\mu _{1}^{(m-1)}},{\varSigma _{1}^{(m-1)}},{\mu _{2}^{(m-1)}},{\varSigma _{2}^{(m-1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is obtained, the weights are evaluated: 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_094">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{w_{i}^{(m-1)}}=\frac{{p}^{(m-1)}\phi _{N({\mu _{1}^{(m-1)}},{\varSigma _{1}^{(m-1)}})}(x_{i},y_{i})}{{p}^{(m-1)}\phi _{N({\mu _{1}^{(m-1)}},{\varSigma _{1}^{(m-1)}})}(x_{i},y_{i})+(1-{p}^{(m-1)})\phi _{N({\mu _{2}^{(m-1)}},{\varSigma _{2}^{(m-1)}})}(x_{i},y_{i})}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then <italic>m</italic>th approximation <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_280"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({p}^{(m)},{\mu _{1}^{(m)}},{\varSigma _{1}^{(m)}},{\mu _{2}^{(m)}},{\varSigma _{2}^{(m)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is obtained by minimizing 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_095">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd>
<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:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">ln</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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 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: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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">ln</mml:mo><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:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">μ</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">Σ</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: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">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</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 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[\[\sum \limits_{i=1}^{n}\big({w_{i}^{(m-1)}}\ln \big(p\phi _{N(\mu _{1},\varSigma _{1})}(x_{i},y_{i})\big)+\big(1-{w_{i}^{(m-1)}}\big)\ln \big((1-p)\phi _{N(\mu _{2},\varSigma _{2})}(x_{i},y_{i})\big)\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
under the constraint <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_281"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</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[$\lambda _{\min }(\varSigma _{1})=\lambda _{\min }(\varSigma _{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The point where the minimum is attained can be explicitly expressed in <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_282"><alternatives>
<mml:math><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:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${w_{i}^{(m-1)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_283"><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>, and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_284"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y_{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_285"><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>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_020">
<label>4.3</label>
<title>RBAN-moment estimator</title>
<p>In case the criterion function 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_096">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi><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:mtd><mml:mtd><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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">h</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">k</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">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">M</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:mn>2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><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">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover><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[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle Q(\theta )& \displaystyle =Q\big(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2},{\sigma }^{2}\big)\\{} & \displaystyle =\underset{p\in \mathbb{R}}{\min }\underset{\mathbf{M}\in {\mathbb{R}}^{2\times 4}}{\min }{\big(f_{2}(\theta ;p,\mathbf{M})-\overline{\boldsymbol{m}}\big)}^{\top }{\varSigma _{m}^{-1}}\big(f_{2}(\theta ;p,\mathbf{M})-\overline{\boldsymbol{m}}\big)\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
has multiple minima, a consistent estimator—that is, the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_286"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator—is used as the initial point, and the criterion function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_287"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Q(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is searched for a local minimum nearby. Here <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_288"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><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">k</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">h</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">k</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">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta ={(k_{1},h_{1},k_{2},h_{2},{\sigma }^{2})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a vector meaning the parameters of interest.</p>
<p>The knowledge or misspecification of the parameter <italic>p</italic> does not affect the estimator for the parameters of interest <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_289"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, …, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_290"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, for estimation of the asymptotic covariance matrix, assume <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_291"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$p=0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to be known. The estimator of the asymptotic covariance matrix of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_292"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\theta ,\mathbf{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_097">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</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:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml: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:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml: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:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\widehat{\varSigma }_{\theta ,\mathbf{M}}=\big({f^{\prime }_{2}}{(\hat{\theta };\hspace{0.1667em}0.5,\widehat{\mathbf{M}})}^{\top }{\varSigma _{m}^{-1}}{f^{\prime }_{2}}{(\hat{\theta };\hspace{0.1667em}0.5,\widehat{\mathbf{M})}\big)}^{-1},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_098">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∂</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">vec</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></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[\[{f^{\prime }_{2}}(\theta ;0.5,\mathbf{M})=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}\frac{\partial f_{2}(\theta ;\hspace{0.1667em}0.5,\mathbf{M})}{\partial {\theta }^{\top }},& \frac{\partial f_{2}(\theta ;\hspace{0.1667em}0.5,\mathbf{M})}{\partial {(\operatorname{vec}\mathbf{M})}^{\top }}\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The estimator of the asymptotic covariance matrix of <italic>θ</italic> is the principal submatrix of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_293"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\theta ,\mathbf{M}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_021">
<label>4.4</label>
<title>Simulation results</title>
<p>Average of estimated centers over 100 simulations, standard deviations over 100 simulations, and medians of estimated standard errors are presented in Tables <xref rid="j_vmsta47_tab_001">1</xref>–<xref rid="j_vmsta47_tab_003">3</xref>.</p>
<table-wrap id="j_vmsta47_tab_001">
<label>Table 1.</label>
<caption>
<p>Means, standard deviations, and median standard errors of the estimates of intersection points for true points having mixture of singular normal distributions</p>
</caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<td valign="top" align="center">Method</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Means</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard deviations</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard errors</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">True value</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.08</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.31</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_294"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1000,\hspace{2em}\sigma =0.1\hspace{1em}({\sigma }^{2}=0.01)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_295"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.1098</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.2753</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.8611</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3866</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1918</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1125</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0820</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.2912</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0706</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0620</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0437</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0479</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.6533</td>
<td valign="top" align="char" char=".">3.4524</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0877</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.6783</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0795</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3077</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0326</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0269</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0647</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3759</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3563</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.2606</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0350</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0438</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_296"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=10000,\hspace{2em}\sigma =0.1\hspace{1em}({\sigma }^{2}=0.01)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_297"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0909</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3052</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0646</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0308</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0601</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0303</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0796</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3080</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0127</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0156</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0124</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0155</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.5492</td>
<td valign="top" align="char" char=".">3.1488</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0175</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1701</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0776</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3083</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0103</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0088</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0789</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3100</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0126</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0154</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0127</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0154</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_298"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=100000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_299"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0799</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3101</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0211</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0095</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0188</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0093</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0801</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3098</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0037</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0042</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0039</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0047</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.5606</td>
<td valign="top" align="char" char=".">3.2041</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0063</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0484</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0801</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3101</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0025</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0801</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3101</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0038</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0042</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0039</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0048</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_300"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1000,\hspace{2em}\sigma =0.02$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_301"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0799</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3099</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0151</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0075</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0147</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0072</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0795</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3097</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0052</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0051</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0052</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0049</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0792</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3092</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0050</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0044</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0794</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3093</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0048</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0043</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0797</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3098</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0063</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0057</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0052</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0049</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta47_tab_002">
<label>Table 2.</label>
<caption>
<p>Means, standard deviations, and median standard errors of the estimates of intersection points for discrete distribution of the true points</p>
</caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<td valign="top" align="center">Method</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Means</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard deviations</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard errors</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">True value</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.08</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.31</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_302"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_303"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0699</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3077</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0263</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0290</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0241</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0263</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0722</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3116</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0197</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0186</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0203</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0175</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0755</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3188</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0148</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0144</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0958</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3315</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0131</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0120</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0717</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3105</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0209</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0175</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0205</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0178</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_304"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=10000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_305"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0783</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3109</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0092</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0078</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0080</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0083</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0785</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3114</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0071</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0054</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0065</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0061</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0721</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3157</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0048</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0046</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0931</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3278</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0043</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0035</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0786</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3113</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0071</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0053</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0065</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0061</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_306"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=100000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_307"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0798</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3098</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0031</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0024</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0026</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0027</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0799</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3099</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0025</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0016</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0021</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0019</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0715</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3151</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0017</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0013</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0932</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3283</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0013</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0011</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0799</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3099</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0024</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0017</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0021</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0019</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_308"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1000,\hspace{2em}\sigma =0.02$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_309"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0796</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3094</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0036</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0798</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3097</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0024</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0023</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0782</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3086</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0021</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0018</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0786</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3087</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0019</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0018</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0796</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3092</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0028</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0024</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta47_tab_003">
<label>Table 3.</label>
<caption>
<p>Means, standard deviations, and median standard errors of the estimates of intersection points for uniform distribution of the true points on two line segments</p>
</caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<td valign="top" align="center">Method</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Means</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard deviations</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard errors</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">True value</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.08</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.31</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_310"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_311"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0785</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3122</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0363</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0274</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0318</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0301</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0794</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3140</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0216</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0258</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0205</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0290</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0616</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3127</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0185</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0167</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0934</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3118</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0116</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0111</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0807</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3126</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0219</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0293</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0193</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0292</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_312"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=10000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_313"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0796</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3107</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0103</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0103</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0099</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0095</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0796</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3110</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0067</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0103</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0065</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0094</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0639</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3087</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0064</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0049</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0904</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3106</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0042</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0797</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3107</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0066</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0104</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0064</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0095</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_314"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=100000,\hspace{2em}\sigma =0.1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_315"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0798</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3098</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0035</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0798</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3098</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0021</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0029</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0020</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0625</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3085</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0015</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0014</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0891</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3107</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0012</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0011</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0796</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3097</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0023</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0020</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="6"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_316"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2em"/><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n=1000,\hspace{2em}\sigma =0.02$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_317"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0799</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3100</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0041</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0041</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0035</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Update</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0798</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3101</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0034</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">OR</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0803</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3103</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0023</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0021</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">ML</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0805</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3101</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0022</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0020</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">RBAN</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.0798</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.3100</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0035</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0033</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0034</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Using the estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_318"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (by <italic>one-step update</italic> before ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_319"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> step), we improve the precision of estimation. The precision of the <italic>RBAN-moment</italic> estimator approximates the precision of the <italic>updated before ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_320"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>step</italic> estimator.</p>
<p>The parametric <italic>maximum likelihood</italic> estimator is the best when the normality condition, which was assumed during construction of the estimator, is satisfied. Otherwise, it is biased.</p>
<p>The <italic>orthogonal regression</italic> and the <italic>maximum likelihood</italic> estimators are good for small error variance (<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_321"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}={0.02}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>). For <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_322"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}=0.{1}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the <italic>orthogonal regression</italic> estimator is broken down when the distribution of true points is a mixture of two normal distributions and is biased for the two other distributions of true points.</p>
<p>Mean-square deviance of the intersection of the estimated lines from the true intersection point is presented in Table <xref rid="j_vmsta47_tab_004">4</xref>.</p>
<table-wrap id="j_vmsta47_tab_004">
<label>Table 4.</label>
<caption>
<p>Mean-square distances between estimated and true intersection points</p>
</caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>n</italic></td>
<td valign="top" align="center"><italic>σ</italic></td>
<td valign="top" align="center">Ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_323"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">Update</td>
<td valign="top" align="center">OR</td>
<td valign="top" align="center">ML</td>
<td valign="top" align="center">RBAN</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="7"><italic>Distribution of true points is a mixture of normals</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.9403</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0954</td>
<td valign="top" align="char" char=".">3.2978</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0421</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.6124</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0722</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0201</td>
<td valign="top" align="char" char=".">2.9127</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0138</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0199</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0230</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0056</td>
<td valign="top" align="char" char=".">2.9645</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0038</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0056</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.02</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0168</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0073</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0067</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0065</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0084</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="7"><italic>Discrete distribution of true points</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0403</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0281</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0228</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0320</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0284</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0121</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0091</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0118</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0228</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0090</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0039</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0029</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0101</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0226</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0029</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.02</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0046</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0038</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0036</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0032</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0042</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="7"><italic>Uniform distribution of true points</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0453</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0367</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0310</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0209</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0365</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0145</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0123</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0181</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0117</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0123</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0046</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0036</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0177</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0093</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0037</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.02</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0052</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0046</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0031</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0030</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.0048</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>For small errors, the <italic>RBAN-moment</italic> estimator is a bit less accurate than the <italic>updated before ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_324"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>step</italic> estimator. For <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_325"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}=0.{1}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the difference is negligible.</p>
<p>The parametric <italic>maximum likelihood</italic> estimator has the smallest deviation from the true value, except for the discrete distribution of true points and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_326"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}=0.01$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>For small errors (<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_327"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma }^{2}={0.02}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>), the <italic>orthogonal regression</italic> estimator outperforms the consistent estimators and has the deviation approximately as small as the parametric <italic>maximum likelihood</italic> estimator.</p>
<p>Normalization of the estimator of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_328"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> affects the ALS2-based estimator of two lines with <italic>one-step update before the ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_329"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>step</italic>. With normalization <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_330"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \hat{\boldsymbol{\beta }}\| =1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the derived estimator of two lines is not equivariant, whereas with normalization <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_331"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\tilde{\boldsymbol{\beta }}=-n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the derived estimator is equivariant. Comparison of equivariant and nonequivariant versions of the estimator is displayed in Table <xref rid="j_vmsta47_tab_005">5</xref>.</p>
<table-wrap id="j_vmsta47_tab_005">
<label>Table 5.</label>
<caption>
<p>Comparison of two versions (equivariant (ev) and nonequivariant (ne)) of the updated before ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_332"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> step estimator</p>
</caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>n</italic></td>
<td valign="top" align="center"><italic>σ</italic></td>
<td valign="top" align="center">Ver.</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Means</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard deviations</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2">Standard errors</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="3">True value:</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.08</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.31</td>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="9"><italic>Distribution of true points is a mixture of normals</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.082046</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.291175</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.070617</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.062003</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.043713</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.047939</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.044038</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.247382</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.251372</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.514473</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.038853</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.050167</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079623</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.308039</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.012652</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.015582</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.012403</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.015471</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.085055</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.304177</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.015924</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.018695</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.012506</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.015550</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.080137</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309780</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003710</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.004173</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003925</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.004749</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.080991</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309386</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003880</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.004255</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003926</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.004742</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.02</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079548</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309703</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005156</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005131</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005174</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.004891</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079918</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309508</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005247</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005149</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005179</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.004918</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="9"><italic>Discrete distribution of true points</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.072202</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.311648</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.019709</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.018553</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.020266</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.017500</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.071460</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.312230</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.020049</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.018740</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.020213</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.017457</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.078482</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.311377</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.007087</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005371</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006518</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006066</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.078418</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.311436</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.007090</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.005387</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006520</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006054</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079868</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309929</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002460</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.001647</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002060</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.001900</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079863</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309934</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002461</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.001647</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002060</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.001901</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.02</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079772</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309728</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002967</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002376</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003320</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002344</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079755</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309732</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002963</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002375</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003319</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002339</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="9"><italic>Uniform distribution of true points</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079405</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.313977</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.021551</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.025759</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.020451</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.028992</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.078507</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.315350</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.022219</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.026091</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.020512</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.029115</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079604</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.311024</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006673</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.010337</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006467</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.009389</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079576</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.311176</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006685</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.010349</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.006456</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.009372</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.1</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079795</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309802</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002075</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002919</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.001974</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002994</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079794</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.309818</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002076</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002921</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.001972</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.002992</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.02</td>
<td valign="top" align="center">ev</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079833</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.310081</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003252</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003249</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003172</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003418</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="char" char="."/>
<td valign="top" align="center">ne</td>
<td valign="top" align="char" char=".">−0.079825</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.310097</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003250</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003249</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003169</td>
<td valign="top" align="char" char=".">0.003411</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_vmsta47_tab_006">
<label>Table 6.</label>
<caption>
<p>Coverage probability and area of confidence ellipsoids (c.e.) for centers by the ALS2 estimator</p>
</caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>n</italic></td>
<td valign="top" align="center"><italic>σ</italic></td>
<td valign="top" align="center" colspan="3" style="border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_333"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">true</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\mathrm{true}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-based estimator</td>
<td valign="top" align="center" colspan="3" style="border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_334"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sample</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\mathrm{sample}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-based estimator</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="left"/>
<td valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: solid thin">Coverage probab.</td>
<td valign="top" align="left">Area of</td>
<td valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: solid thin">Coverage probab.</td>
<td valign="top" align="left">Area of</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="left"/>
<td valign="top" align="center">80%,</td>
<td valign="top" align="center">95%,</td>
<td valign="top" align="left">95% c.e.,</td>
<td valign="top" align="center">80%,</td>
<td valign="top" align="center">95%,</td>
<td valign="top" align="left">95% c.e.,</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right"/>
<td valign="top" align="left"/>
<td valign="top" align="center">%</td>
<td valign="top" align="center">%</td>
<td valign="top" align="left"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_335"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\times {10}^{-4}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">%</td>
<td valign="top" align="center">%</td>
<td valign="top" align="left"><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_336"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\times {10}^{-4}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="8"><italic>Distribution of true points is a mixture of normals</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">70.6</td>
<td valign="top" align="center">80.2</td>
<td valign="top" align="center">1449.</td>
<td valign="top" align="center">70.0</td>
<td valign="top" align="center">79.2</td>
<td valign="top" align="center">1562.</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">79.4</td>
<td valign="top" align="center">93.8</td>
<td valign="top" align="center">236.2</td>
<td valign="top" align="center">79.6</td>
<td valign="top" align="center">92.9</td>
<td valign="top" align="center">259.4</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">80.7</td>
<td valign="top" align="center">94.9</td>
<td valign="top" align="center">15.38</td>
<td valign="top" align="center">80.6</td>
<td valign="top" align="center">94.9</td>
<td valign="top" align="center">15.17</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="left">0.02</td>
<td valign="top" align="center">80.4</td>
<td valign="top" align="center">95.1</td>
<td valign="top" align="center">15.95</td>
<td valign="top" align="center">78.0</td>
<td valign="top" align="center">94.1</td>
<td valign="top" align="center">19.86</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="8"><italic>Discrete distribution of true points</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">78.1</td>
<td valign="top" align="center">93.9</td>
<td valign="top" align="center">81.80</td>
<td valign="top" align="center">77.4</td>
<td valign="top" align="center">93.4</td>
<td valign="top" align="center">78.94</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">81.1</td>
<td valign="top" align="center">95.6</td>
<td valign="top" align="center">12.34</td>
<td valign="top" align="center">80.9</td>
<td valign="top" align="center">95.8</td>
<td valign="top" align="center">12.39</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">80.1</td>
<td valign="top" align="center">94.6</td>
<td valign="top" align="center">1.205</td>
<td valign="top" align="center">79.9</td>
<td valign="top" align="center">94.7</td>
<td valign="top" align="center">1.204</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="left">0.02</td>
<td valign="top" align="center">81.0</td>
<td valign="top" align="center">94.9</td>
<td valign="top" align="center">1.984</td>
<td valign="top" align="center">81.3</td>
<td valign="top" align="center">95.2</td>
<td valign="top" align="center">1.988</td>
</tr>
</tbody><tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" colspan="8"><italic>Uniform distribution of true points</italic></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">82.1</td>
<td valign="top" align="center">94.3</td>
<td valign="top" align="center">152.9</td>
<td valign="top" align="center">81.5</td>
<td valign="top" align="center">94.3</td>
<td valign="top" align="center">138.4</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">10000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">81.0</td>
<td valign="top" align="center">96.6</td>
<td valign="top" align="center">20.36</td>
<td valign="top" align="center">80.3</td>
<td valign="top" align="center">96.3</td>
<td valign="top" align="center">18.92</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">100000</td>
<td valign="top" align="left">0.1</td>
<td valign="top" align="center">78.4</td>
<td valign="top" align="center">95.0</td>
<td valign="top" align="center">1.823</td>
<td valign="top" align="center">78.6</td>
<td valign="top" align="center">95.0</td>
<td valign="top" align="center">1.842</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="right">1000</td>
<td valign="top" align="left">0.02</td>
<td valign="top" align="center">78.7</td>
<td valign="top" align="center">94.7</td>
<td valign="top" align="center">2.926</td>
<td valign="top" align="center">78.5</td>
<td valign="top" align="center">94.1</td>
<td valign="top" align="center">3.041</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>There is a tendency that the equivariant version of the estimator is more accurate for small samples than the nonequivariant version. The two versions of the estimator are consistent and asymptotically equivalent. When the estimation is precise, the difference between the versions is negligible. When the estimation is imprecise, it is impossible to make inference which version is more accurate.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta47_s_022">
<label>4.5</label>
<title>Comparison of two estimators for asymptotic covariance matrix in the conic section fitting model</title>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_013">13</xref>] a conic section fitting model is considered, and two estimators (<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_337"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">true</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\mathrm{true}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_338"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sample</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\mathrm{sample}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) for the asymptotic covariance matrix of the ALS2 estimator are constructed.</p>
<p>The software developed here can be used to make numerical comparison of the estimates of the asymptotic covariance matrices. The data are generated as described in Section <xref rid="j_vmsta47_s_018">4.1</xref> with 1000 simulations for each set of true points. Thus, the true conic unnecessarily was chosen degenerate. For each simulation, the parameters of the conic section were estimated; its center is found, and two confidence ellipsoids for the center were constructed using two different estimators of the asymptotic covariance matrix.</p>
<p>The sample coverage probability and median (over 1000 ellipsoids) area of the confidence ellipsoids is presented in Table <xref rid="j_vmsta47_tab_006">6</xref>. The ellipsoids were constructed for confidence levels 0.8 and 0.95. The area of 95% confidence ellipsoids is displayed in Table <xref rid="j_vmsta47_tab_006">6</xref>, and the area of 80% confidence ellipsoid is <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_339"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">log</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5372</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\log _{20}(5)=0.5372$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the area of 95% confidence ellipsoids.</p>
<p>Note that standard errors for coverage probability are <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_340"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1.3</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">%</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1.3\% $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for 80% confidence ellipsoids and <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_341"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">%</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0.7\% $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for 95% confidence ellipsoids. The simulations do not allow us to make an inference which estimator is better. Thus, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_342"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sample</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\mathrm{sample}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-based estimator <italic>updated before ignore-</italic><inline-formula id="j_vmsta47_ineq_343"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>step</italic> is compared with other estimators in simulations in Section <xref rid="j_vmsta47_s_021">4.4</xref> because of simpler explicit expression for <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_344"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sample</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{\varSigma }_{\mathrm{sample}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
</body>
<back>
<app-group>
<app id="j_vmsta47_app_001"><label>A</label>
<title>Proofs</title><statement id="j_vmsta47_stat_013"><label>Proof of Proposition 1.</label>
<p>The strong consistency of the estimator follows from [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_011">11</xref>, Theorem 17]. Under the conditions of Proposition <xref rid="j_vmsta47_stat_002">1</xref>, <disp-formula-group id="j_vmsta47_dg_007">
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_099">
<label>(39)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><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 stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\frac{1}{n}\boldsymbol{\varPsi }_{n}\big({\sigma }^{2}\big)\to \overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }\hspace{1em}\text{a.s.}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_100">
<label>(40)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><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:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>(a.s. in the structural model).</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\frac{1}{n}\overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{n}\to \overline{\boldsymbol{\varPsi }}_{\infty }\hspace{1em}\text{(a.s. in the structural model).}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> By Lemma 5 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_011">11</xref>], <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_345"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\limsup \frac{1}{n}{\boldsymbol{\beta }}^{\top }{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{n}}\boldsymbol{\beta }<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which, together with (<xref rid="j_vmsta47_eq_100">40</xref>), implies <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_346"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{\beta }}^{\top }{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta }<0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see the proof of Theorem 2 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_012">12</xref>]). Then 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_101">
<label>(41)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><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:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>″</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><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:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-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:mspace width="1em"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\frac{{\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\hat{\sigma }}^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}}{n\hspace{0.1667em}\| \hat{\boldsymbol{\beta }}{\| }^{2}}=\frac{{\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime }_{n}}({\sigma }^{2})\hat{\boldsymbol{\beta }}}{n\hspace{0.1667em}\| \hat{\boldsymbol{\beta }}{\| }^{2}}+\frac{({\hat{\sigma }}^{2}-{\sigma }^{2}){\hat{\boldsymbol{\beta }}}^{\top }{\boldsymbol{\varPsi }^{\prime\prime }_{1}}\hat{\boldsymbol{\beta }}}{\| \hat{\boldsymbol{\beta }}{\| }^{2}}\to \frac{{\boldsymbol{\beta }}^{\top }{\overline{\boldsymbol{\varPsi }}^{\prime }_{\infty }}\boldsymbol{\beta }}{\| \boldsymbol{\beta }{\| }^{2}}\hspace{1em}\text{a.s.}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Eventually, the left-hand side of (<xref rid="j_vmsta47_eq_101">41</xref>) in negative.  □</p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_014"><label>Proof of Proposition 2.</label>
<p>The strong consistency of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_347"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widetilde{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows from (<xref rid="j_vmsta47_eq_013">7</xref>) and (<xref rid="j_vmsta47_eq_101">41</xref>). The proof of asymptotic normality and consistency of the estimator of the asymptotic covariance matrix can be obtained by modification of the proofs of Theorem 2 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_012">12</xref>] and Theorem 3 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_013">13</xref>].  □</p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_015"><label>Proof of Proposition 3.</label>
<p>The conditions of consistency Theorem 1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_012">12</xref>] can be verified, and the consistency follows.</p>
<p>The most tedious is the condition 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_102">
<label>(42)</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:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\underset{n\to \infty }{\liminf }\frac{1}{n}\lambda _{\min ,2}(\overline{\varPsi }_{n})>0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Denote 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_103">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><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><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><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:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[K_{j}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}0& 0& 1\\{} 0& h_{j}& k_{j}\\{} 0& 1& 0\\{} h_{j}& k_{j}& 0\\{} 1& 0& 0\end{array}\right),\hspace{1em}j=1,\hspace{0.1667em}2.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_348"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${K_{1}^{}}{K_{1}^{\top }}+{K_{2}^{}}{K_{2}^{\top }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a positive semidefinite matrix, and 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_104">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">det</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">h</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:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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">h</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:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\det \big({K_{1}^{}}{K_{1}^{\top }}+{K_{2}^{}}{K_{2}^{\top }}\big)=2{(h_{1}-h_{2})}^{4}+2{(h_{1}-h_{2})}^{2}{(k_{1}-k_{2})}^{2}+2{(k_{1}-k_{2})}^{4}>0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_349"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda _{\min }({K_{1}^{}}{K_{1}^{\top }}+{K_{2}^{}}{K_{2}^{\top }})>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The matrix 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_105">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><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><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><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><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[{K_{1}^{}}\sum \limits_{\begin{array}{c} i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=1\end{array}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}\\{} {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}\\{} {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}& {\xi _{i}^{4}}\end{array}\right){K_{1}^{\top }}+K_{2}\sum \limits_{\begin{array}{c}i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=2\end{array}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}\\{} {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}\\{} {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}& {\xi _{i}^{4}}\end{array}\right){K_{2}^{\top }}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the principal submatrix of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_350"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\overline{\varPsi }_{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By the Cauchy interlacing theorem, 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_106">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></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:mtd><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><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><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable displaystyle="true" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><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:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><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><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow/></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \lambda _{\min ,2}(\overline{\varPsi }_{n})& \displaystyle \ge \lambda _{\min }\left(\sum \limits_{j=1}^{2}{K_{j}^{}}\sum \limits_{\begin{array}{c} i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=j\end{array}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}\\{} {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}\\{} {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}& {\xi _{i}^{4}}\end{array}\right){K_{j}^{\top }}\right)\\{} & \displaystyle \ge \lambda _{\min }\big({K_{1}^{}}{K_{1}^{\top }}+{K_{2}^{}}{K_{2}^{\top }}\big)\underset{j=1,\hspace{0.1667em}2}{\min }\left(\lambda _{\min }\left(\sum \limits_{\begin{array}{c} i=1,\dots ,n\\{} \nu (i)=j\end{array}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}c}1& {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}\\{} {\xi _{i}^{}}& {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}\\{} {\xi _{i}^{2}}& {\xi _{i}^{3}}& {\xi _{i}^{4}}\end{array}\right)\right)\right),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and then inequality (<xref rid="j_vmsta47_eq_102">42</xref>) can easily be proved.  □</p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_016"><label>Proof of Proposition 4.</label>
<p>Proposition <xref rid="j_vmsta47_stat_005">4</xref> follows from Proposition 25 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_011">11</xref>]. The identifiability condition (S5-) in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta47_ref_011">11</xref>] holds because the intersection of a couple of lines and a conic section may be a finite set with not more than four points, a straight line, a straight line and a point outside the line, or the couple of lines and the conic section coincide; in the last case, the coefficients of the equations for the lines and the conic section satisfy relations (<xref rid="j_vmsta47_eq_023">12</xref>).  □</p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_017"><label>Proofs of Propositions 5, 6, 7, and 8.</label>
<p>Consistence of the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_351"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator follows from the consistency of the ALS2 estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_352"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and from the continuity of the function <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_353"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{lob}(\boldsymbol{\beta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at the point of the true value of the parameter <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_354"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The asymptotic normality of the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_355"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” follows from the asymptotic normality of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_356"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the differentiability of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_357"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" movablelimits="false">lob</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{lob}(\boldsymbol{\beta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at the point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_358"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement><statement id="j_vmsta47_stat_018"><label>Proof of Proposition 9.</label>
<p>The consistency and asymptotic normality of the <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_359"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\boldsymbol{\beta }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> estimator, the differentiability of the functional <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_360"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta (\boldsymbol{\beta })$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at point <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_361"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (note that <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_362"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta (\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>), and the convergence 
<disp-formula id="j_vmsta47_eq_107">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</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:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">tn</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\frac{1}{{\Delta ^{\prime }}(\tilde{\boldsymbol{\beta }})\widehat{\varSigma }_{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\tilde{\boldsymbol{\beta }})}^{\top }}\widehat{\varSigma }_{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\tilde{\boldsymbol{\beta }})}^{\top }\to \frac{1}{{\Delta ^{\prime }}(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})\varSigma _{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})}^{\top }}\varSigma _{\tilde{\beta }}{\Delta ^{\prime }}{(\boldsymbol{\beta }_{\mathrm{tn}})}^{\top }\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
imply the convergence and asymptotic normality of the updated estimator <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_363"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\boldsymbol{\beta }}_{\mathrm{1}\mathrm{st}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, the consistency and asymptotic normality of <inline-formula id="j_vmsta47_ineq_364"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</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:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">st</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊤</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${(\hat{k}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{1,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{k}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}},\hat{h}_{2,\mathrm{1}\mathrm{st}})}^{\top }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be proved similarly to those of the “ignore-<inline-formula id="j_vmsta47_ineq_365"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\widehat{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>” estimator.  □</p></statement></app></app-group>
<ref-list id="j_vmsta47_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta47_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Ahn</surname>, <given-names>S.J.</given-names></string-name>: <source>Least Squares Orthogonal Distance Fitting of Curves and Surfaces in Space</source>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, <publisher-loc>Heidelberg</publisher-loc> (<year>2004</year>). doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/b104017" xlink:type="simple">10.1007/b104017</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Bilmes</surname>, <given-names>J.A.</given-names></string-name>: A gentle tutorial of the EM algorithm and its application to parameter estimation for Gaussian mixture and hidden Markov models. Technical report TR-97-021, International Computer Science Institute (1998) </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Cheng</surname>, <given-names>C.-L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Van Ness</surname>, <given-names>J.W.</given-names></string-name>: <source>Statistical Regression with Measurement Error</source>. <publisher-name>Arnold</publisher-name>, <publisher-loc>London</publisher-loc> (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1719513">MR1719513</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Chiang</surname>, <given-names>C.L.</given-names></string-name>: <article-title>On regular best asymptotically normal estimates</article-title>. <source>Ann. Math. Stat.</source> <volume>27</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>336</fpage>–<lpage>351</lpage> (<year>1956</year>). doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1214/aoms/1177728262" xlink:type="simple">10.1214/aoms/1177728262</ext-link> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0089558">MR0089558</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Fazekas</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kukush</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zwanzig</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Correction of nonlinear orthogonal regression estimator</article-title>. <source>Ukr. Math. J.</source> <volume>56</volume>(<issue>8</issue>), <fpage>1308</fpage>–<lpage>1330</lpage> (<year>2004</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2136312">MR2136312</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/s11253-005-0059-0" xlink:type="simple">10.1007/s11253-005-0059-0</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kukush</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Markovsky</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Van Huffel</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Consistent fundamental matrix estimation in a quadratic measurement error model arising in motion analysis</article-title>. <source>Comput. Stat. Data Anal.</source> <volume>41</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>3</fpage>–<lpage>18</lpage> (<year>2002</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1944689">MR1944689</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/S0167-9473(02)00068-3" xlink:type="simple">10.1016/S0167-9473(02)00068-3</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kukush</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Markovsky</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Van Huffel</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Correction of nonlinear orthogonal regression estimator</article-title>. <source>Comput. Stat. Data Anal.</source> <volume>47</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>123</fpage>–<lpage>147</lpage> (<year>2004</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2087933">MR2087933</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/j.csda.2003.10.022" xlink:type="simple">10.1016/j.csda.2003.10.022</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Markovsky</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Van Huffel</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kukush</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>On the computation of the multivariate structured total least squares estimator</article-title>. <source>Numer. Linear Algebra Appl.</source> <volume>11</volume>(<issue>5–6</issue>), <fpage>591</fpage>–<lpage>608</lpage> (<year>2004</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2067822">MR2067822</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1002/nla.361" xlink:type="simple">10.1002/nla.361</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Repetatska</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>: <article-title>An improved orthogonal regression estimator for the implicit functional errors-in-variables model</article-title>. <source>Bull. Kyiv Natl. Taras Shevchenko Univ. Math. Mech.</source> <volume>23</volume>, <fpage>37</fpage>–<lpage>45</lpage> (<year>2010</year>) </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Rohatgi</surname>, <given-names>V.K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Székely</surname>, <given-names>G.J.</given-names></string-name>: <article-title>Sharp inequalities between skewness and kurtosis</article-title>. <source>Stat. Probab. Lett.</source> <volume>8</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>296</fpage>–<lpage>299</lpage> (<year>1989</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1028986">MR1028986</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/0167-7152(89)90035-7" xlink:type="simple">10.1016/0167-7152(89)90035-7</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Shklyar</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kukush</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Markovsky</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Van Huffel</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>On the conic section fitting problem</article-title>. <source>J. Multivar. Anal.</source> <volume>98</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>588</fpage>–<lpage>624</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2293016">MR2293016</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/j.jmva.2005.12.003" xlink:type="simple">10.1016/j.jmva.2005.12.003</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Shklyar</surname>, <given-names>S.V.</given-names></string-name>: <article-title>Singular asymptotic normality of an estimator in the conic section fitting problem. I</article-title>. <source>Teor. Imovir. Mat. Stat.</source> <volume>92</volume>, <fpage>137</fpage>–<lpage>150</lpage> (<year>2015</year>) </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Shklyar</surname>, <given-names>S.V.</given-names></string-name>: <article-title>Singular asymptotic normality of an estimator in the conic section fitting problem. II</article-title>. <source>Teor. Imovir. Mat. Stat.</source> <volume>93</volume>, <fpage>163</fpage>–<lpage>180</lpage> (<year>2015</year>) </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Vidal</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ma</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sastry</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Generalized principal component analysis (GPCA)</article-title>. <source>IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.</source> <volume>27</volume>(<issue>12</issue>), <fpage>1945</fpage>–<lpage>1959</lpage> (<year>2005</year>). doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1109/TPAMI.2005.244" xlink:type="simple">10.1109/TPAMI.2005.244</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Waibel</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Matthes</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gröll</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>: <article-title>Constrained ellipse fitting with center on a line</article-title>. <source>J. Math. Imaging Vis.</source> <volume>53</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>364</fpage>–<lpage>382</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3397105">MR3397105</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/s10851-015-0584-x" xlink:type="simple">10.1007/s10851-015-0584-x</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta47_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Zelnik-Manor</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Irani</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <chapter-title>Multi-view subspace constraints on homographies</chapter-title>. In: <source>Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Computer Vision, 1999</source>, vol. <volume>2</volume>, pp. <fpage>710</fpage>–<lpage>7152</lpage> (<year>1999</year>). doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1109/ICCV.1999.790291" xlink:type="simple">10.1109/ICCV.1999.790291</ext-link> </mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
