<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3-mathml3.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" dtd-version="1.3" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2026.1733600</article-id>
<article-version article-version-type="Version of Record" vocab="NISO-RP-8-2008"/>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Further aspects of information-generating function of order statistics with health application in symmetry of chronic disease management</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Mohamed</surname> <given-names>Mohamed Said</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Software" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/">Software</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Funding acquisition" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/">Funding acquisition</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Visualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/">Visualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Resources" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/">Resources</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Supervision" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/">Supervision</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Validation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/">Validation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Project administration" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/project-administration/">Project administration</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Data curation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/">Data curation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Al-Labadi</surname> <given-names>Manal</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Almuhur</surname> <given-names>Eman</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Sakr</surname> <given-names>Hanan H.</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff4"><sup>4</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Funding acquisition" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/funding-acquisition/">Funding acquisition</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Data curation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/">Data curation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Visualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/visualization/">Visualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Resources" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/resources/">Resources</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Validation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/">Validation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Project administration" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/project-administration/">Project administration</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Methodology" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/methodology/">Methodology</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &#x00026; editing</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Software" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/software/">Software</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Investigation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/investigation/">Investigation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Supervision" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/">Supervision</role>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3257830"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><label>1</label><institution>Department of Mathematics, College of Science and Humanities, Prince Sattam bin Abdulaziz, University</institution>, <city>Hawtat Bani Tamim</city>, <country country="sa">Saudi Arabia</country></aff>
<aff id="aff2"><label>2</label><institution>Department of Mathematics, Faculty of Arts and Sciences, University of Petra</institution>, <city>Amman</city>, <country country="jo">Jordan</country></aff>
<aff id="aff3"><label>3</label><institution>Department of Mathematics, Faculty of Science, Applied Science Private University</institution>, <city>Amman</city>, <country country="jo">Jordan</country></aff>
<aff id="aff4"><label>4</label><institution>Department of Management Information Systems, College of Business Administration in Hawtat Bani Tamim, Prince Sattam Bin Abdulaziz University</institution>, <city>Hawtat Bani Tamim</city>, <country country="sa">Saudi Arabia</country></aff>
<author-notes>
<corresp id="c001"><label>&#x0002A;</label>Correspondence: Hanan H. Sakr, <email xlink:href="mailto:h.sakr@psau.edu.sa">h.sakr@psau.edu.sa</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-02-02">
<day>02</day>
<month>02</month>
<year>2026</year>
</pub-date>
<pub-date publication-format="electronic" date-type="collection">
<year>2026</year>
</pub-date>
<volume>12</volume>
<elocation-id>1733600</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>27</day>
<month>10</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="rev-recd">
<day>24</day>
<month>12</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>05</day>
<month>01</month>
<year>2026</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2026 Mohamed, Al-Labadi, Almuhur and Sakr.</copyright-statement>
<copyright-year>2026</copyright-year>
<copyright-holder>Mohamed, Al-Labadi, Almuhur and Sakr</copyright-holder>
<license>
<ali:license_ref start_date="2026-02-02">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref>
<license-p>This is an open-access article distributed under the terms of the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution License (CC BY)</ext-link>. The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</license-p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>This investigation aimed to explore novel theoretical aspects and applications of the information-generating function measure for order statistics. We developed fundamental properties and established stochastic ordering relationships based on this information-theoretic measure. Our analysis demonstrated that when two order statistics share identical information-generating measures, their underlying parent distributions can be uniquely identified. We implemented our proposed measure to characterize the exponential distribution. Moreover, we derived bounds and investigated monotonicity properties for these functional measures. The study further examined how information-generating functions characterize distributional symmetry, with particular applications to uniform and normal distributions for identifying symmetry points of order statistics. Building on these theoretical foundations, we proposed a new symmetry test statistic derived from the information-generating properties of the order statistics. Using comprehensive Monte Carlo simulations, we evaluated the test&#x00027;s statistical power against existing alternatives. The present results demonstrated superior performance across various asymmetric distributional alternatives. The practical utility of our methodology is illustrated through an empirical analysis of chronic disease prevalence data.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>information-generating function</kwd>
<kwd>non-parametric estimation</kwd>
<kwd>order statistics</kwd>
<kwd>stochastic order comparison</kwd>
<kwd>symmetry testing</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
  <funding-statement>The author(s) declared that financial support was received for this work and/or its publication. This work was funded by Prince Sattam bin Abdulaziz University (PSAU/2025/02/35141).</funding-statement>
</funding-group>
<counts>
<fig-count count="7"/>
<table-count count="5"/>
<equation-count count="106"/>
<ref-count count="36"/>
<page-count count="19"/>
<word-count count="9223"/>
</counts>
<custom-meta-group>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Statistics and Probability</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction and background</title>
<p>Several criteria have been proposed in information theory to gauge a probabilistic model&#x00027;s degree of uncertainty. The most significant information measurement that has been applied in several scientific and technical fields is the Shannon entropy. It started with Shannon&#x00027;s groundbreaking research [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], which examined how systems behaved when characterized by probability density or mass functions (pdf or pmf). Assuming that the variable <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> has a pdf <italic>h</italic>(<italic>x</italic>) in the continuous case, the differential entropy, often known as the Shannon entropy, is analogously provided by</p>
<disp-formula id="EQ1"><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(1)</label></disp-formula>
<p>One practical technique for assessing the variance, mean, and other moments of a probability distribution is its moment-generating function. If there are successive moments in the probability distribution, they may be found by taking the sequential derivatives of the moment-generating function at zero. To calculate information quantities like extropy, Kullback-Leibler divergence, and Shannon information, generating functions for PDFs have been defined in information theory. As long as the integral remains in existence, the information-generating function of a random variable <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> was suggested by Golomb [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], who was inspired by the ideas of moments and probabilities of generating functions. It is defined as</p>
<disp-formula id="EQ2"><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(2)</label></disp-formula>
<p>for any &#x003B4;&#x0003E;0. Golomb [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] then demonstrated the following features of the information-generating function as</p>
<list list-type="order">
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M3"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p><inline-formula><mml:math id="M4"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (the negative of Shannon&#x00027;s entropy in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ1">Equation 1</xref>).</p></list-item>
</list>
<p>Because information-generating functions are important in information theory, several authors have recently investigated them. For a list of information-generating functions and their many features and uses, see Kharazmi and Balakrishnan [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], Zamani et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], Kharazmi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>], and Kayal and Balakrishnan [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>].</p>
<p>Specifically, the information-generating function measure is simplified to <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, sometimes referred to as the informative-energy function, when &#x003B4; &#x0003D; 2. Using the example of kinetic energy in mechanics, Onicescu [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>] introduced a discrete version of the informative-energy measurement into information theory. Bhatia [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>] provides further information.</p>
<p>In many statistical methodologies, it is commonly assumed that the distribution of the population under study is symmetric. For example, the validity of regression models often hinges on the assumption that the residuals exhibit symmetry. This makes it critical to rigorously assess whether the symmetry assumption holds in practice. Consider that the support of the cumulative distribution function (cdf) <italic>H</italic> is denoted by <inline-formula><mml:math id="M6"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Assume further that there exists a constant &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup> such that for all <inline-formula><mml:math id="M7"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the equation <italic>H</italic>(&#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>&#x02212;<italic>x</italic>)&#x0002B;<italic>F</italic>(&#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>&#x0002B;<italic>x</italic>) &#x0003D; 1 is satisfied. When this condition is met, the distribution of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> is considered symmetric about the point &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>.</p>
<p>Symmetry is a concept of substantial theoretical and practical importance in both probability and statistics. It underpins many models and inferential procedures and has been explored extensively across various contexts. Researchers have introduced a range of characterizations for symmetric distributions, often using ordered samples such as order statistics, record values, and sequential statistics. For instance, Balakrishnan and Selvitella [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] showed that, for a sample of size <italic>m</italic>, the distributional identity <inline-formula><mml:math id="M8"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover class="stackrel"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> holds for a fixed <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>m</italic> if and only if the underlying distribution <italic>H</italic> is symmetric about zero. In this notation, <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:mover class="stackrel"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mover></mml:math></inline-formula> signifies that the two random variables have identical distributions.</p>
<p>Furthermore, Ahmadi [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] introduced innovative formulations of symmetry for continuous distributions by leveraging the properties of <italic>k</italic>-record values. Building on this foundation, Mahdizadeh and Zamanzade employed ranked set sampling techniques to construct nonparametric estimators of symmetric distribution functions [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]. Broadly speaking, assessing symmetry often involves developing criteria tailored to its specific structural features. This task is frequently carried out using goodness-of-fit tests, as demonstrated by Dai et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>] and Bozin et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>].</p>
<p>In this study, we explore several stochastic orderings that are useful for comparing random variables in a meaningful way. Suppose <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M11"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are two continuous random variables with pdfs <italic>h</italic><sub>1</sub> and <italic>h</italic><sub>2</sub>, and corresponding cdfs <italic>H</italic><sub>1</sub> and <italic>H</italic><sub>2</sub>. Their generalized inverses (also known as left-continuous quantile functions) are defined as <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for 0 &#x0003C; <italic>x</italic> &#x0003C; 1.</p>
<p>Based on these definitions, we say that <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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></inline-formula> is smaller than <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in various stochastic orders if the following conditions hold for all <italic>x</italic> &#x02265; 0:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) Likelihood Ratio Order (<inline-formula><mml:math id="M16"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>): This ordering holds if the ratio <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> is a decreasing function of <italic>x</italic>.</p></list-item>
<list-item><p>(2) Hazard Rate Order (<inline-formula><mml:math id="M18"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>): This comparison holds if the hazard rate function of <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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></inline-formula> is greater than or equal to that of <inline-formula><mml:math id="M20"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for all <italic>x</italic>. That is, <inline-formula><mml:math id="M21"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>(3) Usual Stochastic Order (<inline-formula><mml:math id="M22"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>): This relation holds when the survival function of <inline-formula><mml:math id="M23"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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></inline-formula> is less than or equal to that of <inline-formula><mml:math id="M24"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>(4) Super-Additive Order (<inline-formula><mml:math id="M26"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>): This order applies if the composition <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defines a super-additive function.</p></list-item>
<list-item><p>(5) Dispersive Order (<inline-formula><mml:math id="M28"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>): This ordering is satisfied if the difference <inline-formula><mml:math id="M29"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> increases with <italic>x</italic>.</p></list-item>
</list>
<p>Notably, the hazard rate function for a random variable <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given by <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> for <italic>v</italic> &#x02265; 0, where the survival function is denoted by <inline-formula><mml:math id="M32"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2. For a comprehensive treatment of these stochastic orders and their properties, readers are encouraged to consult Shaked and Shanthikumar [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>].</p>
<p>Kharazmi and Balakrishnan [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>] explored the information-generating function for ordered random variables, specifically order statistics. In their study, they derived several properties of mixed systems built from independent and identically distributed components. Building on this foundation, we present a comparative analysis of mixed systems using these information metrics.</p>
<p>In a separate study on record values, Zamani et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] investigated comparative outcomes linked to the information-generating (IG) measure. A key finding was that if two upper record value sequences share an identical IG function, the underlying distributions from which they originate must be the same. Their research also offers a rigorous characterization of the exponential distribution, demonstrating that its IG function for record values is either maximized or minimized under specific constraints.</p>
<p>This study aims to further explore the properties of the information-generating function for order statistics and to demonstrate its application in testing for symmetry. The remainder of the paper is structured as follows: Section 2 develops characterizations and examines monotonicity properties using ordered variables. Section 3 investigates stochastic ordering results based on the information-generating function of order statistics and establishes bounds for this measure. Section 4 analyzes the symmetric properties of the information-generating function model for order statistics, proposes a nonparametric test for symmetry, and illustrates the methodology using chronic disease management data.</p></sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Properties of information-generating function</title>
<p>In the following scenario, we will discuss some stochastic arrangements of the information-generating functional model for the entropy measure. Shaked and Shanthikumar&#x00027;s Theorem 4.B.2 [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] enables us to examine the following findings:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>If <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M34"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math id="M35"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>If <inline-formula><mml:math id="M36"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M37"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math id="M38"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p>Lemma 2.1. Assume that <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then the following inequality holds: <inline-formula><mml:math id="M40"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for &#x003B4;  &#x02265;  1 (respectively, 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1).</p>
<p><italic>Proof</italic>. Starting from <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equation 2</xref>, we express the information-generating functional entropy as:</p>
<disp-formula id="EQ3"><mml:math id="M41"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Given that <inline-formula><mml:math id="M42"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, it follows that <inline-formula><mml:math id="M43"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> holds for every <italic>v</italic> in the interval (0, 1). Consequently, we derive:</p>
<disp-formula id="EQ4"><mml:math id="M44"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which confirms the result for &#x003B4; &#x02265; 1 (respectively, 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1).</p>
<sec>
<label>2.1</label>
<title>Employing ordered variables, characterizations redesigned</title>
<p>With cdf <italic>H</italic> and pdf <italic>h</italic>, presume that the <italic>m</italic> occurrences <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are independent and have the same distributions. Therefore, <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are the order of statistics of the sample. The pdf of a random sample of size <italic>m</italic>, drawn from a distribution denoted by <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, which includes the <italic>i</italic>th order statistic <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>, is expressed as:</p>
<disp-formula id="EQ5"><mml:math id="M48"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(3)</label></disp-formula>
<p>where the normalizing constant is given by <inline-formula><mml:math id="M49"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Therefore, from <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equation 2</xref>, we can define the information-generating function measure for the <italic>i</italic>th order statistic <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as:</p>
<disp-formula id="EQ6"><mml:math id="M51"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(4)</label></disp-formula>
<p>for any &#x003B4; &#x0003E; 0, 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>.</p>
<p>To support the main conclusions of this section, we refer to a corollary derived from the Stone&#x02013;Weierstrass Theorem, as presented by Aliprantis and Burkinshaw [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]. This yields the following lemma:</p>
<p>Lemma 2.2. Let &#x003B6;<sup>&#x0002A;</sup> be a continuous function on the interval [0, 1]. If it satisfies the integral condition <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all integers <italic>m</italic> &#x02265; 0, then it follow that &#x003B6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>z</italic>) &#x0003D; 0 for every <italic>z</italic> &#x02208; [0, 1].</p>
<p>The next theorem shows that the characteristics of the information-generating function associated with the order statistic <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> uniquely identify the distribution of the parent.</p>
<p>Theorem 2.1. Assume that <italic>h</italic><sub>1</sub> and <italic>h</italic><sub>2</sub> are two pdfs, with corresponding cdfs <italic>H</italic><sub>1</sub> and <italic>H</italic><sub>2</sub>, for the random variables <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M55"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. Fix a value of <italic>i</italic>, with 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>, and let &#x003B4; &#x0003E; 0. Then the following equivalence holds:</p>
<disp-formula id="EQ7"><mml:math id="M56"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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 class="overset"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">DI</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x021D4;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Proof</italic>. We only need to establish sufficiency, since necessity is immediate. Assume that</p>
<disp-formula id="EQ8"><mml:math id="M57"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equations 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">3</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ6">4</xref>, this is equivalent to</p>
<disp-formula id="EQ9"><mml:math id="M58"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(5)</label></disp-formula>
<p>Step 1: Change of variables. Note that <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Rewriting <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ9">Equation 5</xref> yields</p>
<disp-formula id="EQ10"><mml:math id="M61"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Let</p>
<disp-formula id="EQ11"><mml:math id="M63"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Since <inline-formula><mml:math id="M64"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous and strictly decreasing, the mapping is bijective and sends <italic>x</italic> &#x02208; (&#x02212;&#x0221E;, &#x0221E;) to <italic>v</italic> &#x02208; [0, 1]. The identity becomes</p>
<disp-formula id="EQ12"><mml:math id="M65"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(6)</label></disp-formula>
<p><bold>Step 2: Application of Lemma 2.2</bold>. Let</p>
<disp-formula id="EQ13"><mml:math id="M67"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="EQ12">Equation 6</xref> implies</p>
<disp-formula id="EQ14"><mml:math id="M68"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The prefactor (1&#x02212;<italic>v</italic><sup>1/&#x003B4;</sup>)&#x003B4;<italic>i</italic>&#x02212;&#x003B4; is continuous and strictly positive for <italic>v</italic> &#x02208; (0, 1); hence the above is equivalent to</p>
<disp-formula id="EQ15"><mml:math id="M69"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Since &#x003B6;<sup>&#x0002A;</sup> is continuous, Lemma 2.2 implies</p>
<disp-formula id="EQ16"><mml:math id="M70"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore,</p>
<disp-formula id="EQ17"><mml:math id="M71"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(7)</label></disp-formula>
<p>Step 3: Deduction of equality of the densities at corresponding quantiles. Recall that</p>
<disp-formula id="EQ18"><mml:math id="M72"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Since for the argument <inline-formula><mml:math id="M73"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we have <inline-formula><mml:math id="M74"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ17">Equation 7</xref> gives</p>
<disp-formula id="EQ19"><mml:math id="M75"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Step 4: Equality of derivatives of inverse cdfs. Using the identity</p>
<disp-formula id="EQ20"><mml:math id="M76"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>we obtain</p>
<disp-formula id="EQ21"><mml:math id="M77"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Integrating over [0, <italic>p</italic>] yields</p>
<disp-formula id="EQ22"><mml:math id="M78"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for some constant <italic>C</italic>.</p>
<p>Step 5: Determination of the constant. Both inverse cdfs satisfy</p>
<disp-formula id="EQ23"><mml:math id="M79"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>which is finite and equal for the two distributions, because equality of information-generating functions implies identical lower-support endpoints. Hence, the limit of the difference is zero, implying <italic>C</italic> &#x0003D; 0. Thus,</p>
<disp-formula id="EQ24"><mml:math id="M80"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, <italic>H</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>H</italic><sub>2</sub>, which completes the proof.</p>
<p>Remark 2.1. By taking <italic>i</italic> &#x0003D; 1 in Theorem 2.1, we have</p>
<disp-formula id="EQ25"><mml:math id="M81"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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 class="overset"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">DI</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x021D4;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>It is well established that the exponential distribution plays a significant role in reliability theory. In what follows, we present a novel characterization of this distribution.</p>
<p>Theorem 2.2. Let the exponential distribution be defined by <inline-formula><mml:math id="M82"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, where &#x003B8; &#x0003E; 0 and <italic>x</italic> &#x0003E; 0. This distribution is uniquely identified by the condition</p>
<disp-formula id="EQ26"><mml:math id="M83"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>With noting that &#x003B4; &#x0003E; 0.</p>
<p><italic>Proof</italic>. We first verify the forward implication, then prove the converse.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(i) If <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> is exponential, then the IGF identity holds. If <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (&#x003B8; &#x0003E; 0), a direct computation using <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equations 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">3</xref> (the expression for <italic>GEn</italic><sub>&#x003B4;</sub> of an order statistic and the definition of <inline-formula><mml:math id="M85"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) yields</p></list-item>
</list>
<disp-formula id="EQ27"><mml:math id="M86"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for every integer <italic>m</italic> &#x02265; 1. Thus, the displayed identity holds for the exponential distribution.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(ii) Converse: the IGF identity implies an exponential parent.</p></list-item>
<list-item><p>Assume</p></list-item>
</list>
<disp-formula id="EQ28"><mml:math id="M87"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Using the integral representations in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equations 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">3</xref>, this equality can be written as</p>
<disp-formula id="EQ29"><mml:math id="M88"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Bring all terms to one side and perform the change of variable</p>
<disp-formula id="EQ30"><mml:math id="M89"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>As in the proof of Theorem 2.1, this substitution is admissible because <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous and monotone on the support, and it yields, for every integer <italic>m</italic> &#x02265; 1,</p>
<disp-formula id="EQ31"><mml:math id="M91"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Define the continuous function on [0, 1]</p>
<disp-formula id="EQ32"><mml:math id="M92"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The previous displayed family of equalities says that <inline-formula><mml:math id="M93"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for every integer <italic>m</italic> &#x02265; 1. Reindex by letting <italic>l</italic> &#x0003D; <italic>m</italic>&#x02212;1 (so <italic>l</italic> &#x02265; 0) and apply Lemma 2.2; we conclude &#x003B6;(<italic>v</italic>)&#x02261;0 on [0, 1]. Hence</p>
<disp-formula id="EQ33"><mml:math id="M94"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Equivalently, with <italic>p</italic>: &#x0003D; 1&#x02212;<italic>v</italic><sup>1/&#x003B4;</sup> &#x02208; [0, 1],</p>
<disp-formula id="EQ34"><mml:math id="M95"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>&#x02003;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M96"><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a positive constant. Thus the composed function <inline-formula><mml:math id="M97"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x026AC;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is constant on [0, 1], and therefore</p>
<disp-formula id="EQ35"><mml:math id="M98"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;in the (interior of the) support.</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(iii) From constant <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to constant hazard (and hence exponential).</p></list-item>
</list>
<p>We now use the explicit relation between <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the parent density/hazard given in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">Equation 3</xref> of the manuscript. <italic>(Insert here the explicit formula for</italic> <inline-formula><mml:math id="M101"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>from</italic> <italic>Equation</italic> <italic>3</italic><italic>.)</italic> In the form needed below that formula expresses <inline-formula><mml:math id="M102"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a continuously differentiable function of the hazard rate</p>
<disp-formula id="EQ36"><mml:math id="M103"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Write this relation as</p>
<disp-formula id="EQ37"><mml:math id="M104"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x003A6;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003A6; is an explicit, continuously differentiable function (determined by <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">Equation 3</xref>). The explicit algebra in the manuscript shows that &#x003A6; is one-to-one on (0, &#x0221E;); hence, <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <italic>x</italic> implies &#x003BB;(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x003A6;<sup>&#x02212;1</sup>(<italic>C</italic>) for all <italic>x</italic>. Denote &#x003B8;: &#x0003D; &#x003A6;<sup>&#x02212;1</sup>(<italic>C</italic>) &#x0003E; 0. Therefore, the hazard is constant:</p>
<disp-formula id="EQ38"><mml:math id="M106"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">in the support</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>A distribution with constant hazard &#x003BB;(<italic>x</italic>)&#x02261;&#x003B8; has survival function</p>
<disp-formula id="EQ39"><mml:math id="M107"><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, <italic>H</italic> is the exponential distribution with rate &#x003B8;. Substituting <inline-formula><mml:math id="M108"><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tracing back &#x003B8; &#x0003D; &#x003A6;<sup>&#x02212;1</sup>(<italic>C</italic>) yields the explicit relation between &#x003B8; and <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> stated in the theorem. This completes the proof.</p>
</sec>
<sec>
<label>2.2</label>
<title>Monotonous characteristics</title>
<p>Ebrahimi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>], Zamani et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], and other related studies have reviewed the monotonic behavior of information measures for ordered variables. This section covers the monotonic characteristics of the information-generating function of ordered statistics of order &#x003B4;.</p>
<p>Lemma 2.3. (Adapted from Shaked and Shanthikumar [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>]) Let <inline-formula><mml:math id="M110"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M111"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> be the <italic>i</italic>th and <italic>j</italic>th order statistics drawn from independent samples of sizes <italic>m</italic><sub>1</sub> and <italic>m</italic><sub>2</sub>, respectively, drawn from a distribution <italic>H</italic> with a monotone non-increasing failure rate. Then,</p>
<disp-formula id="EQ40"><mml:math id="M112"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x02003;whenever&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mtext>&#x02003;and&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>An immediate consequence of Lemma 2.3 is that if <inline-formula><mml:math id="M113"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are independent and equally distributed observations from a monotone non-increasing failure rate distribution, then for any <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>m</italic>, it holds that</p>
<disp-formula id="EQ41"><mml:math id="M114"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">disp</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">disp</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(8)</label></disp-formula>
<p>Utilizing this result alongside Lemma 2.3, we can now establish the following theorem.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>Theorem 2.3. (1) Suppose <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> follows a distribution with a monotone non-increasing failure rate. Then for a fixed index <italic>i</italic> satisfying 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>, the generalized entropy <inline-formula><mml:math id="M115"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> increases with <italic>m</italic>.</p></list-item>
<list-item><p>(2) Under the same distributional assumption, for a fixed sample size <italic>m</italic> with <italic>m</italic>&#x02265;<italic>i</italic> &#x02265; 1, <inline-formula><mml:math id="M116"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decreases as <italic>i</italic> increases.</p></list-item>
<list-item><p>With noting that &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>.</p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. The proof follows from Lemma 2.3 and the <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ41">Equation 8</xref>.</p>
<p>Let us recall that a random variable <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> is said to have an increasing reversed hazard rate if the function <inline-formula><mml:math id="M117"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is non-decreasing in <italic>x</italic>. Under this alternative assumption, we now present the reversed implications of Theorem 2.3.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>Theorem 2.4. (1) If <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> has an increasing reversed hazard rate, then for a fixed <italic>i</italic> within 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>, the quantity <inline-formula><mml:math id="M118"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decreases with increasing <italic>m</italic>.</p></list-item>
<list-item><p>(2) Under the same condition, if <italic>m</italic> is fixed and <italic>m</italic>&#x02265;<italic>i</italic> &#x02265; 1, then <inline-formula><mml:math id="M119"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> increases as <italic>i</italic> becomes larger.</p></list-item>
<list-item><p>With noting that &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>.</p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. According to <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equations 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">3</xref>, we have</p>
<disp-formula id="EQ42"><mml:math id="M120"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(9)</label></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="EQ43"><mml:math id="M121"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>We introduce <italic>t</italic> &#x0003D; <italic>m</italic>&#x02212;<italic>i</italic> to simplify the notation <italic>J</italic>(<italic>m</italic>; <italic>i</italic>; &#x003B4;). The gamma function terms can be rewritten using the property of the gamma function for shifted arguments:</p>
<disp-formula id="EQ44"><mml:math id="M122"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00393;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>This can be expressed as a product of terms:</p>
<disp-formula id="EQ45"><mml:math id="M123"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Combining these products with the initial term <inline-formula><mml:math id="M124"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we get a product over <italic>k</italic> from 1 to &#x003B4;:</p>
<disp-formula id="EQ46"><mml:math id="M125"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(10)</label></disp-formula>
<p>where &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>, 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>. Substituting from <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ46">Equation 10</xref> in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ42">Equation 9</xref>, we obtain</p>
<disp-formula id="EQ47"><mml:math id="M126"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(11)</label></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> represent the <italic>i</italic>th order statistic derived from a sample of size <italic>m</italic> drawn from a uniform distribution. The corresponding pdf is given by <inline-formula><mml:math id="M129"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for <italic>w</italic> &#x02208; [0, 1], and <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;, <italic>m</italic>. Shaked and Shanthikumar [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] state that Theorem 1.B.28 states that <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. This means that <inline-formula><mml:math id="M131"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is also implied. Given that &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>, the assumption leads to the inequality:</p>
<disp-formula id="EQ48"><mml:math id="M132"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which in turn implies that <inline-formula><mml:math id="M133"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Similarly, for Part (2), we have</p>
<disp-formula id="EQ49"><mml:math id="M134"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(12)</label></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="EQ50"><mml:math id="M136"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>, <italic>m</italic>&#x02265;<italic>i</italic> &#x02265; 1. Thus, <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, with noting that <inline-formula><mml:math id="M138"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>Theorem 2.5. (1) If <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> has a decreasing reversed hazard rate, then for a fixed <italic>i</italic> within 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>, the quantity <inline-formula><mml:math id="M139"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> increases with increasing <italic>m</italic>.</p></list-item>
<list-item><p>(2) Under the same condition, if <italic>m</italic> is fixed and <italic>m</italic>&#x02265;<italic>i</italic> &#x02265; 1, then <inline-formula><mml:math id="M140"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decreases as <italic>i</italic> becomes larger.</p></list-item>
<list-item><p>With noting that &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>.</p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. The steps are similar to those in the proof of the previous theorem.</p>
<p>Recalling the Pareto distribution&#x00027;s diminishing reversed hazard rate, represented by the CDF 1&#x02212;<italic>x</italic><sup>&#x02212;&#x003B1;</sup>, <italic>x</italic> &#x02265; 1, and &#x003B1; &#x0003E; 0. With rising <italic>m</italic> and increasing <italic>i</italic>, respectively, for the Pareto distribution and &#x003B4; &#x0003D; 2, 3, <xref ref-type="fig" rid="F1">Figures 1</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref> illustrate the information-generating function model of <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, which guarantees the monotonous qualities of Theorem 2.5 when &#x003B4; &#x02208; &#x02115;<sup>&#x0002B;</sup>.</p>
<fig position="float" id="F1">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Information-generating function of <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for the Pareto distribution (with parameter &#x003B1; &#x0003D; 2), with increasing <italic>m</italic> and &#x003B4; &#x0003D; 2, 3.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0001.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Two charts illustrate Pareto distributions with different parameters. The left chart, labeled &#x0201C;Pareto distribution, &#x003B4;=2,&#x0201D; shows a linearly increasing pattern. The right chart, labeled &#x0201C;Pareto distribution, &#x003B4;=3,&#x0201D; exhibits a curve that rises more steeply, indicating a greater rate of increase. Both graphs plot the function GEN6(Xi*,m) against the variable m.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F2">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Information-generating function of <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>60</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for a Pareto distribution (with parameter &#x003B1; &#x0003D; 2), with increasing <italic>i</italic> and &#x003B4; &#x0003D; 2, 3.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0002.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Two graphs display Pareto distributions with different delta values. The left graph shows a delta of two, with higher initial values that gradually decrease. The right graph shows a delta of three, with values decreasing more sharply, approaching zero faster. Both x-axes range from zero to sixty.</alt-text>
</graphic>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Ordering outcomes based on the information-generating function of order statistics</title>
<p>In this section, we present some stochastic comparison results for the information-generating function measure of order statistics. The information-generating function of order statistics can be rewritten as follows lemma.</p>
<p>Lemma 3.1. The information-generating function measure of the <italic>i</italic>th order statistics, <inline-formula><mml:math id="M144"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, can be written as</p>
<disp-formula id="EQ51"><mml:math id="M145"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(13)</label></disp-formula>
<p>where the random variable <italic>V</italic><sup>&#x0002A;</sup> has the pdf</p>
<disp-formula id="EQ52"><mml:math id="M146"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(14)</label></disp-formula>
<p><italic>v</italic> &#x02208; [0, 1].</p>
<p><italic>Proof</italic>. From <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equations 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">3</xref>, and making use of the transformation <italic>v</italic> &#x0003D; <italic>H</italic>(<italic>x</italic>), we can express the information-generating function measure of the <italic>i</italic>th order statistics, <inline-formula><mml:math id="M147"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, as</p>
<disp-formula id="EQ53"><mml:math id="M148"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the result follows.</p>
<p>The impact of monotonic transformations on the information-generating function measure of order statistics is examined in the following theorem.</p>
<p>Theorem 3.1. Assume that &#x003C6; is a strictly increasing function satisfying &#x003C6;(&#x02212;&#x0221E;) &#x0003D; 0 and &#x003C6;(&#x0221E;) &#x0003D; &#x0221E;. Then, for the <italic>i</italic>th order statistic of the transformed random variable <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; &#x003C6;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>), the information-generating function measure is expressed as</p>
<disp-formula id="EQ54"><mml:math id="M149"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>V</italic><sup>&#x0002A;</sup> denotes a random variable whose pdf is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ52">Equation 14</xref>.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Given the transformation <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; &#x003C6;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>), the cdf and pdf of <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> become <italic>F</italic>(<italic>y</italic>) &#x0003D; <italic>H</italic>(&#x003C6;<sup>&#x02212;1</sup>(<italic>y</italic>)) and <inline-formula><mml:math id="M150"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, respectively. Using the definition of the information-generating function for the <italic>i</italic>th order statistic, along with the substitutions <italic>x</italic> &#x0003D; &#x003C6;<sup>&#x02212;1</sup>(<italic>y</italic>) and <italic>v</italic> &#x0003D; <italic>H</italic>(<italic>x</italic>), we derive</p>
<disp-formula id="EQ55"><mml:math id="M151"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Next, using the change of variables <italic>x</italic> &#x0003D; &#x003C6;<sup>&#x02212;1</sup>(<italic>y</italic>), we obtain</p>
<disp-formula id="EQ56"><mml:math id="M152"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Theorem 3.2. Let <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> be a random variable with pdf <italic>h</italic>, and let &#x003C6; be a strictly increasing and convex function satisfying &#x003C6;(0) &#x0003D; 0 and &#x003C6;(<italic>x</italic>) &#x02192; &#x0221E; as <italic>x</italic> &#x02192; &#x0221E;. Assume further that &#x003C6;&#x02032;(<italic>x</italic>) exists, is non-decreasing, and fulfills the condition &#x003C6;&#x02032;(0) &#x02265; 1. Then:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) If &#x003B4; &#x02265; 1, then</p>
<p><disp-formula id="EQ57"><mml:math id="M153"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p>(2) If 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1, then</p>
<p><disp-formula id="EQ58"><mml:math id="M154"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. Since &#x003C6; is convex and strictly increasing, its derivative &#x003C6;&#x02032;(<italic>x</italic>) is non-decreasing and satisfies</p>
<disp-formula id="EQ59"><mml:math id="M155"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let <italic>Y</italic> &#x0003D; &#x003C6;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>). By a standard change-of-variable argument, the pdf of <italic>Y</italic> is given by</p>
<disp-formula id="EQ60"><mml:math id="M156"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>because &#x003C6;&#x02032;(<italic>x</italic>) &#x02265; 1.</p>
<p><bold>Equation 2.3</bold> gives the IGF representation</p>
<disp-formula id="EQ61"><mml:math id="M157"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and therefore</p>
<disp-formula id="EQ62"><mml:math id="M158"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>When &#x003B4; &#x02265; 1, the function <italic>u</italic>&#x021A6;<italic>u</italic><sup>&#x003B4;&#x02212;1</sup> is increasing, which implies</p>
<disp-formula id="EQ63"><mml:math id="M159"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>For 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1, the same function is decreasing, hence</p>
<disp-formula id="EQ64"><mml:math id="M160"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Lemma 3.1 together with Theorem 3.1 ensures that these inequalities carry over to the IGF evaluated at the order statistic <inline-formula><mml:math id="M161"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Consequently:</p>
<p>- If &#x003B4; &#x02265; 1, then</p>
<disp-formula id="EQ65"><mml:math id="M162"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>- If 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1, then</p>
<disp-formula id="EQ66"><mml:math id="M163"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>This completes the proof.</p>
<p>Remark 3.1. The additional requirement &#x003C6;&#x02032;(0) &#x02265; 1 is not intended to restrict the class of admissible convex transformations. Its role is to ensure that the map &#x003C6; does not locally contract the distribution near the origin. Since the IGF involves powers of the hazard function; such a contraction would reverse the direction of the inequalities in Theorem 3.2. The condition &#x003C6;&#x02032;(0) &#x02265; 1 is therefore a convenient and sufficient way to guarantee that</p>
<disp-formula id="EQ67"><mml:math id="M164"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0039B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>which is the key step in applying Lemma 3.1 and Theorem 3.1. We note that this assumption may be relaxed to &#x003C6;&#x02032;(<italic>x</italic>) &#x02265; 1 on a neighborhood of the origin, without altering the main results. In this sense, the condition is mild and does not significantly reduce the applicability of the theorem.</p>
<p>The information-generating function measurements associated with the <italic>i</italic>th order statistics of two continuously generated random variables are compared as follows. Theorem 3.B.26 by Shaked and Shanthikumar [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] states that <inline-formula><mml:math id="M165"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, if <inline-formula><mml:math id="M166"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, ..., <italic>m</italic>. Therefore, using Lemma 2.1, we can easily get the following conclusion.</p>
<p>Proposition 3.1. Assume that <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, it holds that <inline-formula><mml:math id="M168"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for &#x003B4; &#x02265; 1 (respectively, 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1).</p>
<p><italic>Proof</italic>. From Lemma 2.1 and <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ51">Equation 13</xref>, let <inline-formula><mml:math id="M169"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, for any &#x003B4; &#x02265; 1 (0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1), we have</p>
<disp-formula id="EQ68"><mml:math id="M170"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the result follows.</p>
<p>The following theorem compares the information-generating functions of related <italic>i</italic>th order statistics by measuring the information-generating functions of two variables.</p>
<p>Theorem 3.3. Consider two continuous random variables, <inline-formula><mml:math id="M171"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M172"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, associated with cdfs <italic>H</italic><sub>1</sub> and <italic>H</italic><sub>2</sub>, and corresponding pdfs <italic>h</italic><sub>1</sub> and <italic>h</italic><sub>2</sub>. Suppose that the condition <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> holds, where</p>
<disp-formula id="EQ69"><mml:math id="M174"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></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:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then, the following statements are true:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) If 0 &#x0003C; &#x003B4; &#x02264; 1 and <inline-formula><mml:math id="M175"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then it follows that <inline-formula><mml:math id="M176"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>(2) If &#x003B4; &#x02265; 1 and <inline-formula><mml:math id="M177"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then it follows that <inline-formula><mml:math id="M178"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. When either of the sets <inline-formula><mml:math id="M179"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="M180"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is empty, the conclusion holds trivially. Therefore, we assume both sets are non-empty. Given the assumption that <inline-formula><mml:math id="M181"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we can write</p>
<disp-formula id="EQ70"><mml:math id="M182"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Since 0 &#x02264; (1&#x02212;<italic>v</italic>) &#x02264; 1 for <italic>v</italic> &#x02208; [0, 1], it follows that</p>
<disp-formula id="EQ71"><mml:math id="M183"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(15)</label></disp-formula>
<p>where <italic>m</italic>&#x02212;<italic>i</italic> &#x02265; 0 for <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;, <italic>m</italic>.</p>
<p>Now, applying the definition of the information-generating function of the <italic>i</italic>-th order statistic, we obtain</p>
<disp-formula id="EQ72"><mml:math id="M184"><mml:mtable columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x003A9;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where we define</p>
<disp-formula id="EQ73"><mml:math id="M185"><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A9;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>To verify the first part of the theorem, it suffices to show that &#x003A9;(<italic>x</italic>) &#x02264; 0. Using the substitution <italic>v</italic> &#x0003D; <italic>H</italic><sub><italic>i</italic></sub>(<italic>x</italic>) for <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, we rewrite &#x003A9;(<italic>x</italic>) as follows:</p>
<disp-formula id="EQ74"><mml:math id="M186"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable  columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x003A9;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>From the given condition <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and the boundedness of <italic>v</italic><sup>&#x003B4;(<italic>i</italic>&#x02212;1)</sup> on [0, 1], we obtain:</p>
<disp-formula id="EQ75"><mml:math id="M188"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x003A9;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="1.4em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1.4em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="1.4em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1.4em"><mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The last inequality follows directly from <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ71">Equation 15</xref> and the assumption that <inline-formula><mml:math id="M189"><mml:mo class="qopname">inf</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. A similar argument can be applied to prove the second part.</p>
<sec>
<label>3.1</label>
<title>Bounds for information-generating function measure of order statistics</title>
<p>Theorem 3.4. Let <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> be a random variable with cdf <italic>H</italic> and pdf <italic>h</italic>. If <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M191"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the mode of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, then</p>
<disp-formula id="EQ76"><mml:math id="M192"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo class="qopname">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(16)</label></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M193"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and under the condition &#x003B4; &#x02265; 1.</p>
<p><italic>Proof</italic>. From <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ2">Equations 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">3</xref>, and under the condition &#x003B4; &#x02265; 1, we can use the transformation <italic>v</italic> &#x0003D; <italic>H</italic>(<italic>x</italic>) to express the information-generating function measure for the <italic>i</italic>th order statistics, <inline-formula><mml:math id="M194"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, as</p>
<disp-formula id="EQ77"><mml:math id="M195"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Given <inline-formula><mml:math id="M196"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, it follows that</p>
<disp-formula id="EQ78"><mml:math id="M197"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Conversely, since the beta distribution with pdf <inline-formula><mml:math id="M198"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:math></inline-formula> has the mode <inline-formula><mml:math id="M199"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, we can say that</p>
<disp-formula id="EQ79"><mml:math id="M200"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Example 3.1. Suppose <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> follows a Pareto distribution with pdf given by <inline-formula><mml:math id="M201"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. It can be shown that the transformed density becomes <inline-formula><mml:math id="M202"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Taking &#x003B1; &#x0003D; 1 and <italic>s</italic> &#x0003D; 1, we find <inline-formula><mml:math id="M203"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and hence, <italic>h</italic>(<italic>H</italic><sup>&#x02212;1</sup>(<italic>v</italic>)) &#x0003D; (1&#x02212;<italic>v</italic>)<sup>2</sup>. Furthermore, we compute</p>
<disp-formula id="EQ80"><mml:math id="M204"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>According to Theorem 3.4, we deduce that</p>
<disp-formula id="EQ81"><mml:math id="M205"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo class="qopname">max</mml:mo><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00394;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Letting <italic>m</italic> &#x0003D; 20 and <italic>i</italic> &#x0003D; 15, for &#x003B4; &#x0003D; 3, we evaluate</p>
<disp-formula id="EQ82"><mml:math id="M206"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo class="qopname">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>83131</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>6021</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>6021</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Information-generating function model symmetric features of the order statistics</title>
<p>A number of interesting features of the information-generating function of order statistics appear when the pdf of the underlying system, aside from the independent distributed random variables, is symmetric. We begin with two lemmas, the proof of which follows immediately from the symmetry assumption and the definition of <italic>h</italic><sub><italic>i, m</italic></sub> in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ5">Equation 3</xref>.</p>
<p>Lemma 4.1. (Fashandi and Ahmadi [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]) Let <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> be a continual random variable defined over the support <inline-formula><mml:math id="M207"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, with pdf <italic>h</italic> and cdf <italic>H</italic>. If the following condition holds:</p>
<disp-formula id="EQ83"><mml:math id="M208"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>then the cdf <italic>H</italic>(<italic>x</italic>) is symmetric with respect to some point <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Lemma 4.2. (Balakrishnan and Selvitella [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]) Suppose the order statistic <inline-formula><mml:math id="M210"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>m</italic>, arises from a distribution whose pdf <italic>h</italic> satisfies the symmetry condition <italic>h</italic>(&#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>&#x0002B;<italic>x</italic>) &#x0003D; <italic>h</italic>(&#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>&#x02212;<italic>x</italic>) for <italic>x</italic> &#x02265; 0, where &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup> denotes the mean of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. Under this assumption, the following identities are satisfied:</p>
<disp-formula id="EQ84"><mml:math id="M211"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Theorem 4.1. Assume that <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are iid samples drawn from a distribution with pdf <italic>h</italic> that is symmetric about its mean &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>. Then, the following properties hold:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>If the sample size <italic>m</italic> is odd, then for every <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>m</italic>,</p>
<p><disp-formula id="EQ85"><mml:math id="M213"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p>The pdf <italic>h</italic> is symmetric (about some point) if and only if</p>
<p><disp-formula id="EQ86"><mml:math id="M214"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;for all integers&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Moreover, if the first moment exists, the center of symmetry equals the mean &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>.</p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. (1) <italic>(Symmetry implies equality of GEn for reflected order statistics)</italic>. By Lemma 4.2, we have the pointwise identity</p>
<disp-formula id="EQ87"><mml:math id="M215"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Using this identity and the substitution <italic>y</italic> &#x0003D; &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>&#x0002B;<italic>x</italic> (whose Jacobian is <italic>dy</italic> &#x0003D; <italic>dx</italic>), we obtain</p>
<disp-formula id="EQ88"><mml:math id="M216"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where in the penultimate equality we used the change of variable <italic>t</italic> &#x0003D; &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>&#x02212;<italic>x</italic>. This proves (1).</p>
<p>(2) <italic>(Necessity)</italic>. Part (1) with <italic>i</italic> &#x0003D; 1 gives immediately <inline-formula><mml:math id="M217"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all odd <italic>m</italic>. Because the identity for all <italic>m</italic> &#x02265; 1 is stronger, necessity is immediate.</p>
<p><italic>(Sufficiency)</italic>. Assume that</p>
<disp-formula id="EQ89"><mml:math id="M218"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;for every&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(17)</label></disp-formula>
<p>Using the representations of <italic>GEn</italic><sub>&#x003B4;</sub> and proceeding exactly as in the proof of Theorem 2.1, the <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ89">Equation 17</xref> yields, after the standard change of variable <inline-formula><mml:math id="M219"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and grouping factors, an identity of the form</p>
<disp-formula id="EQ90"><mml:math id="M220"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>w</italic>(<italic>v</italic>) &#x0003D; (1&#x02212;<italic>v</italic><sup>1/&#x003B4;</sup>)&#x003B4;<italic>i</italic>&#x02212;&#x003B4; is continuous and strictly positive on (0, 1). Dividing by <italic>w</italic>(<italic>v</italic>) and using the continuity of the integrand, we obtain</p>
<disp-formula id="EQ91"><mml:math id="M221"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>By Lemma 2.2 (Stone&#x02013;Weierstrass corollary), the continuous function</p>
<disp-formula id="EQ92"><mml:math id="M222"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>must vanish identically on [0, 1]; hence</p>
<disp-formula id="EQ93"><mml:math id="M223"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(18)</label></disp-formula>
<p>Now Lemma 4.1 (Fashandi and Ahmadi) implies that the cdf <italic>H</italic> is symmetric about some point <italic>c</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x0211D; (that is, <italic>H</italic>(<italic>c</italic><sup>&#x0002A;</sup>&#x0002B;<italic>x</italic>) &#x0003D; 1&#x02212;<italic>H</italic>(<italic>c</italic><sup>&#x0002A;</sup>&#x02212;<italic>x</italic>) for all <italic>x</italic>). Consequently <italic>h</italic> is symmetric about <italic>c</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</p>
<p>To identify the center <italic>c</italic><sup>&#x0002A;</sup> with the mean &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>, note that for any distribution symmetric about <italic>c</italic><sup>&#x0002A;</sup> with a finite first moment, we necessarily have</p>
<disp-formula id="EQ94"><mml:math id="M224"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula><p>Therefore, when the first moment exists, the center of symmetry equals the mean, and the pdf is symmetric about &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup>. This completes the proof of sufficiency and hence of the theorem.</p>
<p>Corollary 4.1. As a direct consequence of Theorem 4.1, let the forward difference operator with respect to <italic>i</italic> be defined as <inline-formula><mml:math id="M225"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for 1 &#x02264; <italic>i</italic> &#x02264; <italic>m</italic>&#x02212;1. Then, it follows that <inline-formula><mml:math id="M226"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>m</italic>&#x02212;1.</p>
<p>Remark 4.1. Define <inline-formula><mml:math id="M227"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then, &#x00398;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; 0 if and only if <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> is symmetric. Hence, &#x00398;<sub><italic>m</italic></sub> serves as a potential measure of symmetry and can be used as a test statistic for assessing symmetry.</p>
<p>Based on the conditions outlined in Corollary 4.1, the information-generating function <inline-formula><mml:math id="M228"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> attains either a local maximum or a minimum at the median position. This behavior can be illustrated using the uniform <italic>U</italic>(&#x02212;1, 1) and standard normal <italic>N</italic>(0, 1) distributions. Specifically, for the median case (<italic>i</italic> &#x0003D; 4) when the sample size is <italic>m</italic> &#x0003D; 7, we can observe (refer to <xref ref-type="fig" rid="F3">Figures 3</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F4">4</xref>):</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) Under the <italic>U</italic>(&#x02212;1, 1) distribution, the function reaches a minimum value of 3.263403 for &#x003B4; &#x0003D; 2, 5.940808 for &#x003B4; &#x0003D; 3, and 11.36502 for &#x003B4; &#x0003D; 4.</p></list-item>
<list-item><p>(2) Under the <italic>N</italic>(0, 1) distribution the function reaches a maximum value of 0.6147224 for &#x003B4; &#x0003D; 2, 0.43858655 for &#x003B4; &#x0003D; 3, and 0.33141763 for &#x003B4; &#x0003D; 4.</p></list-item>
</list>
<fig position="float" id="F3">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Information-generating function of the <italic>i</italic>th order statistics of <italic>U</italic>(&#x02212;1, 1) distribution.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0003.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Three line graphs showing parabolic curves for different values of delta. Top left: delta equals two, values range from four to seven. Top right: delta equals three, values range from six to thirty. Bottom: delta equals four, values range from ten to two hundred. Each graph has i as the x-axis.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F4">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Information-generating function of the <italic>i</italic>th order statistics of <italic>N</italic>(0, 1) distribution.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0004.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Three line graphs show data distributions for different delta values. The first graph with delta equals two peaks at 0.6. The second graph with delta equals three peaks at 0.4. The third graph with delta equals four peaks slightly above 0.3. Each graph features a horizontal axis labeled &#x0201C;i&#x0201D; and distinct vertical scales.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<sec>
<label>4.1</label>
<title>Symmetry test using nonparametric estimation</title>
<p>Nonparametric approaches to testing symmetry have been extensively explored in the literature; notable contributions include those by Xiong et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], Noughabi and Jarrahiferiz [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>], and Mohamed and Almuqrin [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>]. In this section, we focus on a nonparametric estimation framework for the information-generating function inspired by the methodology proposed by Vasicek [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>]. This formulation is then employed to assess symmetry in a distribution. Consider a random sample <inline-formula><mml:math id="M229"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> drawn from a continuous distribution <italic>H</italic>(<italic>x</italic>) with associated density function <italic>h</italic>(<italic>x</italic>). The hypothesis under investigation is:</p>
<disp-formula id="EQ95"><mml:math id="M230"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;for all&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where the parameter &#x003BC;<sup>&#x0002A;</sup> is unspecified. The alternative hypothesis is expressed as:</p>
<disp-formula id="EQ96"><mml:math id="M231"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>When the underlying random variables are equally distributed and independent and have a symmetric pdf, the information-generating function derived from their order statistics exhibits several notable properties. The Vasicek entropy estimator, originally introduced in <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ1">Equation 1</xref>, has been instrumental in the progression of statistical analysis techniques. Its formulation is given by:</p>
<disp-formula id="EQ97"><mml:math id="M232"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(19)</label></disp-formula>
<p>Here, <italic>u</italic><sup>&#x0002A;</sup> is a positive integer satisfying <inline-formula><mml:math id="M233"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For boundary handling, the values are extended such that <italic>X</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>X</italic><sub>1</sub> when <italic>i</italic> &#x0003C; 1, and <italic>X</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>X</italic><sub><italic>m</italic></sub> when <italic>i</italic>&#x0003E;<italic>m</italic>. The generalized entropy expressions for the smallest and largest ordered statistics can be reformulated as follows:</p>
<disp-formula id="EQ98"><mml:math id="M234"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="EQ99"><mml:math id="M235"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Park [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>], expanding on the foundation laid by Vasicek [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>], proposed a test for symmetry based on entropy derived from order statistics. Following this approach, sample-based estimators of <inline-formula><mml:math id="M236"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M237"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for a sample size <italic>m</italic> and <italic>k</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;, can be expressed as:</p>
<disp-formula id="EQ100"><mml:math id="M238"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="EQ101"><mml:math id="M239"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Accordingly, the expression <inline-formula><mml:math id="M240"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, defined for <italic>k</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;, can be approximated through the following empirical estimator:</p>
<disp-formula id="EQ102"><mml:math id="M241"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>To simplify the analysis, we fix <italic>k</italic> &#x0003D; 2 in what follows and suggest employing the estimator:</p>
<disp-formula id="EQ103"><mml:math id="M242"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x003A6;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>in which &#x003A6;(<italic>v</italic>) &#x0003D; &#x02212;&#x003A6;(1&#x02212;<italic>v</italic>), and &#x003A6;(<italic>v</italic>) is both continuous and limited. This estimator corresponds to <inline-formula><mml:math id="M243"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and is utilized to evaluate whether the distribution of the random variable <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> is symmetric. Substantial deviations of &#x00398;<sub>2</sub>, whether in a positive or negative direction, can be interpreted as evidence of asymmetry in the underlying distribution.</p> 
<p>Theorem 4.2. Let <inline-formula><mml:math id="M244"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> be an equally distributed and independent random variables, and define <inline-formula><mml:math id="M245"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for constants <italic>a</italic> &#x0003E; 0 and <italic>b</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x0211D;, for each <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>m</italic>. Denote the estimators of &#x00398;<sub>2</sub> based on the sequences <inline-formula><mml:math id="M246"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M247"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as <inline-formula><mml:math id="M248"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M249"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, respectively. Then, the following relationships (expectation, variance, and mean square error, respectively) hold:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) <inline-formula><mml:math id="M250"><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x1D53C;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>,</p></list-item>
<list-item><p>(2) <inline-formula><mml:math id="M251"><mml:mtext>Var</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>,</p></list-item>
<list-item><p>(3) <inline-formula><mml:math id="M252"><mml:mtext>MSE</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>MSE</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p><italic>Proof</italic>. We begin by expressing the estimator for &#x00398;<sub>2</sub> based on the transformed variables:</p>
<disp-formula id="EQ104"><mml:math id="M253"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02003;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathsize="2em"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This transformation directly leads to the stated scaling properties, completing the proof.</p>
<p>However, the estimator <inline-formula><mml:math id="M254"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends not only on the observed sample, but also varies with the chosen window size <italic>u</italic><sup>&#x0002A;</sup>. Determining its exact distribution under the null hypothesis presents significant analytical challenges. Consequently, Monte Carlo simulation is used to estimate the critical values. Following prior studies (e.g., McWilliams [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] and Corzo and Babativa [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>]), the generalized lambda distribution is selected as an alternative model. From this distribution, samples of sizes <italic>m</italic> &#x0003D; 20, 30, 50, and 100 are generated across nine different parameter settings. The simulated data are defined as</p>
<disp-formula id="EQ105"><mml:math id="M255"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> presents the parameter values &#x003B7;<sub>1</sub>, &#x003B7;<sub>2</sub>, &#x003B7;<sub>3</sub>, and &#x003B7;<sub>4</sub>, originally chosen by McWilliams [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]. For each parameter combination, 1,000 samples are produced for each sample size. To determine the optimal <italic>u</italic><sup>&#x0002A;</sup>, we utilize a heuristic formula suggested by Crzcgorzewski and Wirczorkowski [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] for entropy estimation, given by</p>
<disp-formula id="EQ106"><mml:math id="M257"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math><label>(20)</label></disp-formula>
<p>where [&#x000B7;] denotes the floor function. <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> illustrates the empirical distributions of the test statistic <inline-formula><mml:math id="M258"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, based on 10,000 replications from the standard normal distribution. These distributions are shown for sample sizes <italic>m</italic> &#x0003D; 25, 40, 50, 70, and 100, with <italic>u</italic><sup>&#x0002A;</sup> selected via <xref ref-type="disp-formula" rid="EQ106">Equation 20</xref>. Sample generation and computation of the test statistic were performed using Wolfram Mathematica (version 13), chosen for its efficient random number generation and symbolic computation features. Further statistical analysis and visualization were conducted in R, leveraging its advanced capabilities in statistical computing and graphical presentation. In <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>, as the sample size <italic>m</italic> increases, the empirical pdf of the statistic <inline-formula><mml:math id="M259"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> becomes increasingly concentrated around its central value. Specifically, larger sample sizes yield steeper and more sharply peaked curves, reflecting a reduction in variability due to the greater amount of information contained in the sample. Conversely, smaller sample sizes produce flatter, more dispersed distributions, indicating greater variability. This behavior is consistent with the general principles of asymptotic theory, where statistics based on larger samples tend to exhibit reduced variance and greater stability.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>Parameter configurations of the generalized lambda distribution used in the Monte Carlo simulations, categorized into nine distinct cases.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Case of study</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B7;<sub>1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B7;<sub>2</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B7;<sub>3</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>&#x003B7;<sub>4</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Value of skewness</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Value of kurtosis</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">0.1975</td>
<td valign="top" align="center">0.1349</td>
<td valign="top" align="center">0.1349</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">3.0000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1167</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.3517</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1300</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1600</td>
<td valign="top" align="center">0.8000</td>
<td valign="top" align="center">11.4000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;1.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1800</td>
<td valign="top" align="center">2.0000</td>
<td valign="top" align="center">21.2000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center">3.5865</td>
<td valign="top" align="center">0.0431</td>
<td valign="top" align="center">0.0252</td>
<td valign="top" align="center">0.0940</td>
<td valign="top" align="center">0.9000</td>
<td valign="top" align="center">4.2000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">5</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;1.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0075</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0300</td>
<td valign="top" align="center">1.5000</td>
<td valign="top" align="center">7.5000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">6</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">1.0000</td>
<td valign="top" align="center">1.4000</td>
<td valign="top" align="center">0.2500</td>
<td valign="top" align="center">0.5000</td>
<td valign="top" align="center">2.2000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">7</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">1.0000</td>
<td valign="top" align="center">0.0001</td>
<td valign="top" align="center">0.1000</td>
<td valign="top" align="center">1.5000</td>
<td valign="top" align="center">5.8000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">8</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;1.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0010</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1300</td>
<td valign="top" align="center">3.1600</td>
<td valign="top" align="center">23.8000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">9</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;1.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0001</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1700</td>
<td valign="top" align="center">3.8800</td>
<td valign="top" align="center">40.7000</td>
</tr></tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p>Each case specifies values for skewness and kurtosis.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<fig position="float" id="F5">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Empirical density plots of the test statistic based on 50,000 samples generated under the null distribution for sample sizes <italic>m</italic> &#x0003D; 25, 40, 50, 70, and 100, with &#x003B4; &#x0003D; 2 (top panel) and &#x003B4; &#x0003D; 2 (bottom panel).</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0005.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Two line graphs depict empirical PDFs of \(\hat{\Theta}_2\) for different sample sizes: 25, 40, 50, 70, and 100. Both graphs show density versus \(\hat{\Theta}_2\), with density peaking at zero and broader curves for smaller sample sizes.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>Using a 1,000-reiteration Monte Carlo simulation, <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref> presents the exact critical quantities of the examined statistic <inline-formula><mml:math id="M260"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for varying sample sizes, which correspond to the statistically significant level &#x003B1;<sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 0.05. According to <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>, we observe that the value of zero lies within the critical intervals as both <italic>m</italic> and &#x003B4; increase. Furthermore, the length of these intervals decreases significantly, converging closely around zero.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>The test statistic&#x00027;s critical intervals <inline-formula><mml:math id="M256"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the significance level of 0.05.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>m</italic>\&#x003B4;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>2</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>3</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>4</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>5</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">20</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.629547, &#x02013;0.117521)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.76081, 0.0950801)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;1.2442, 0.124146)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;1.97969, 0.196312)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">30</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.492156, &#x02013;0.107647)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.526785, 0.0502732)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.738742, 0.0748229)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.947342, 0.110406)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">50</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.363772, &#x02013;0.0906927)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.337903, 0.0470503)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.370311, 0.0707895)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.389405, 0.0949751)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">75</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.296201, &#x02013;0.083219)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.258534, 0.0181001)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.265887, 0.0351457)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.25885, 0.0469076)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">100</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.241448, &#x02013;0.0573265)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.211483, 0.0241135)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.187036, 0.0341597)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.166362, 0.0496393)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">150</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.192845, &#x02013;0.0382762)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.165892, 0.0213619)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.144363, 0.0306424)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.120414, 0.0311807)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">15.2-1,15.2<italic>m</italic>\&#x003B4;</td>
<td valign="top" align="center">6</td>
<td valign="top" align="center">7</td>
<td valign="top" align="center">8</td>
<td valign="top" align="center">9</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">20</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;3.15239, 0.288594)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;5.67084, 0.449217)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;9.96943, 0.673464)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;17.3659, 0.995891)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">30</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;1.27852, 0.138963)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;1.73192, 0.156962)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;2.54621, 0.188728)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;3.6984, 0.221285)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">50</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.427708, 0.0944352)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.478008, 0.0888199)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.550025, 0.0913595)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.637507, 0.0878994)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">75</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.254051, 0.0466358)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.239656, 0.0411638)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.252259, 0.0392213)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.252353, 0.0359931)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">100</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.149328, 0.0472344)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.135345, 0.0430554)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.136509, 0.037766)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.133282, 0.0346512)</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">150</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.10202, 0.0269356)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.090705, 0.0243265)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.0824416, 0.0210497)</td>
<td valign="top" align="center">(&#x02013;0.0745419, 0.0187016)</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Furthermore, the power of the test is calculated as the percentage of the 1,000 samples in the important range that reject the symmetrical null assumption at the level of significance &#x003B1;<sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 0.05. The expected power levels for the proposed test are shown in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>Comparative analysis of the power examination for the test at the 0.05 significance threshold.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Alternatives</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>m</italic></bold></th>
<th valign="top" align="left" colspan="8"><inline-formula><mml:math id="M261"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center">&#x003B4; &#x0003D; 2</th>
<th valign="top" align="center">3</th>
<th valign="top" align="center">4</th>
<th valign="top" align="center">5</th>
<th valign="top" align="center">6</th>
<th valign="top" align="center">7</th>
<th valign="top" align="center">8</th>
<th valign="top" align="center">9</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-1(Hy0)</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.029</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.056</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.059</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.041</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.06</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">0.029</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">0.058</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.047</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.047</td>
<td valign="top" align="center">0.016</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-2</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.124</td>
<td valign="top" align="center">0.133</td>
<td valign="top" align="center">0.153</td>
<td valign="top" align="center">0.153</td>
<td valign="top" align="center">0.152</td>
<td valign="top" align="center">0.148</td>
<td valign="top" align="center">0.147</td>
<td valign="top" align="center">0.106</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.124</td>
<td valign="top" align="center">0.144</td>
<td valign="top" align="center">0.162</td>
<td valign="top" align="center">0.18</td>
<td valign="top" align="center">0.187</td>
<td valign="top" align="center">0.194</td>
<td valign="top" align="center">0.188</td>
<td valign="top" align="center">0.135</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.123</td>
<td valign="top" align="center">0.162</td>
<td valign="top" align="center">0.189</td>
<td valign="top" align="center">0.209</td>
<td valign="top" align="center">0.228</td>
<td valign="top" align="center">0.244</td>
<td valign="top" align="center">0.249</td>
<td valign="top" align="center">0.168</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.137</td>
<td valign="top" align="center">0.172</td>
<td valign="top" align="center">0.244</td>
<td valign="top" align="center">0.277</td>
<td valign="top" align="center">0.314</td>
<td valign="top" align="center">0.346</td>
<td valign="top" align="center">0.348</td>
<td valign="top" align="center">0.205</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-3</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.731</td>
<td valign="top" align="center">0.796</td>
<td valign="top" align="center">0.886</td>
<td valign="top" align="center">0.936</td>
<td valign="top" align="center">0.953</td>
<td valign="top" align="center">0.967</td>
<td valign="top" align="center">0.975</td>
<td valign="top" align="center">0.965</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.726</td>
<td valign="top" align="center">0.834</td>
<td valign="top" align="center">0.918</td>
<td valign="top" align="center">0.961</td>
<td valign="top" align="center">0.98</td>
<td valign="top" align="center">0.991</td>
<td valign="top" align="center">0.993</td>
<td valign="top" align="center">0.993</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.736</td>
<td valign="top" align="center">0.857</td>
<td valign="top" align="center">0.96</td>
<td valign="top" align="center">0.981</td>
<td valign="top" align="center">0.991</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.613</td>
<td valign="top" align="center">0.872</td>
<td valign="top" align="center">0.964</td>
<td valign="top" align="center">0.986</td>
<td valign="top" align="center">0.996</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-4</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.07</td>
<td valign="top" align="center">0.013</td>
<td valign="top" align="center">0.006</td>
<td valign="top" align="center">0.002</td>
<td valign="top" align="center">0.002</td>
<td valign="top" align="center">0.001</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.06</td>
<td valign="top" align="center">0.039</td>
<td valign="top" align="center">0.001</td>
<td valign="top" align="center">0.003</td>
<td valign="top" align="center">0.001</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.04</td>
<td valign="top" align="center">0.032</td>
<td valign="top" align="center">0.001</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.04</td>
<td valign="top" align="center">0.028</td>
<td valign="top" align="center">0.003</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
<td valign="top" align="center">0.0</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-5</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.975</td>
<td valign="top" align="center">0.997</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.974</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.961</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.954</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-6</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.43</td>
<td valign="top" align="center">0.734</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.858</td>
<td valign="top" align="center">0.88</td>
<td valign="top" align="center">0.895</td>
<td valign="top" align="center">0.903</td>
<td valign="top" align="center">0.873</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.531</td>
<td valign="top" align="center">0.819</td>
<td valign="top" align="center">0.872</td>
<td valign="top" align="center">0.923</td>
<td valign="top" align="center">0.942</td>
<td valign="top" align="center">0.967</td>
<td valign="top" align="center">0.972</td>
<td valign="top" align="center">0.959</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.678</td>
<td valign="top" align="center">0.893</td>
<td valign="top" align="center">0.948</td>
<td valign="top" align="center">0.972</td>
<td valign="top" align="center">0.985</td>
<td valign="top" align="center">0.994</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">0.996</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.933</td>
<td valign="top" align="center">0.987</td>
<td valign="top" align="center">0.997</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-7</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.887</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.916</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.96</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-8</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.877</td>
<td valign="top" align="center">0.993</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.949</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.987</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-9</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.885</td>
<td valign="top" align="center">0.991</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.955</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.996</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
<td valign="top" align="center">1.</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The determination of the critical values and the power for our proposed symmetry test at a significance level of &#x003B1;<sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 0.05 was carried out as follows:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) Generate a random sample of size <italic>m</italic> from the standard normal distribution, and then calculate the corresponding test statistic for the sample;</p></list-item>
<list-item><p>(2) Repeat Step 1 a total of 1,000 times and define the critical values based on the 25th and 975th percentiles of the obtained test statistics (that is, the 25th and 975th ordered statistics, <inline-formula><mml:math id="M266"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M267"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>975</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, are used to set the thresholds. Specifically, the critical values are given by <inline-formula><mml:math id="M268"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>05</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>975</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M269"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>05</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>975</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, considering that for &#x003B1;<sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 0.05, we have <inline-formula><mml:math id="M270"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>025</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>000</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M271"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>975</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>975</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>000</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>: Hence, the null hypothesis is rejected if <inline-formula><mml:math id="M272"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> falls below <inline-formula><mml:math id="M273"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> or exceeds <inline-formula><mml:math id="M274"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>975</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, and accepted otherwise when <inline-formula><mml:math id="M275"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>975</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>);</p></list-item>
<list-item><p>(3) Draw another sample of size <italic>m</italic> under the null distribution, then verify whether the absolute value of the test statistic crosses the critical thresholds;</p></list-item>
<list-item><p>(4) Estimate the test&#x00027;s power as the proportion of rejections over 1,000 repetitions of Step 3.</p></list-item>
</list>
<sec>
<label>4.1.1</label>
<title>Performance assessment using Monte Carlo methods</title>
<p>To rigorously evaluate the proposed testing methodology, we implement Monte Carlo simulation techniques. The comparative analysis examines statistical power across multiple competing tests, with detailed results presented in <xref ref-type="table" rid="T3">Tables 3</xref>, <xref ref-type="table" rid="T4">4</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>Comparison of the test&#x00027;s power analysis at the significance level 0.05.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Alternatives</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>m</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(1)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(2)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(3)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(4)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(5)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M262"><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M263"><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>60</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M264"><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M265"><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(8)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(9)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(10)</sup></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>At</italic><sup>(11)</sup></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-1(Hy0)</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.044</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.043</td>
<td valign="top" align="center">0.045</td>
<td valign="top" align="center">0.048</td>
<td valign="top" align="center">0.047</td>
<td valign="top" align="center">0.046</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.046</td>
<td valign="top" align="center">0.056</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.048</td>
<td valign="top" align="center">0.046</td>
<td valign="top" align="center">0.047</td>
<td valign="top" align="center">0.048</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.050</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.058</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.046</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.047</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.048</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.048</td>
<td valign="top" align="center">0.049</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-2</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.062</td>
<td valign="top" align="center">0.046</td>
<td valign="top" align="center">0.058</td>
<td valign="top" align="center">0.070</td>
<td valign="top" align="center">0.097</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.056</td>
<td valign="top" align="center">0.061</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.063</td>
<td valign="top" align="center">0.058</td>
<td valign="top" align="center">0.062</td>
<td valign="top" align="center">0.061</td>
<td valign="top" align="center">0.130</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.056</td>
<td valign="top" align="center">0.052</td>
<td valign="top" align="center">0.060</td>
<td valign="top" align="center">0.070</td>
<td valign="top" align="center">0.062</td>
<td valign="top" align="center">0.066</td>
<td valign="top" align="center">0.058</td>
<td valign="top" align="center">0.062</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.075</td>
<td valign="top" align="center">0.068</td>
<td valign="top" align="center">0.201</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.054</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.071</td>
<td valign="top" align="center">0.091</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.062</td>
<td valign="top" align="center">0.053</td>
<td valign="top" align="center">0.066</td>
<td valign="top" align="center">0.065</td>
<td valign="top" align="center">0.106</td>
<td valign="top" align="center">0.084</td>
<td valign="top" align="center">0.324</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-3</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.067</td>
<td valign="top" align="center">0.075</td>
<td valign="top" align="center">0.055</td>
<td valign="top" align="center">0.079</td>
<td valign="top" align="center">0.080</td>
<td valign="top" align="center">0.079</td>
<td valign="top" align="center">0.087</td>
<td valign="top" align="center">0.057</td>
<td valign="top" align="center">0.088</td>
<td valign="top" align="center">0.070</td>
<td valign="top" align="center">0.114</td>
<td valign="top" align="center">0.112</td>
<td valign="top" align="center">0.667</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.074</td>
<td valign="top" align="center">0.075</td>
<td valign="top" align="center">0.062</td>
<td valign="top" align="center">0.097</td>
<td valign="top" align="center">0.119</td>
<td valign="top" align="center">0.094</td>
<td valign="top" align="center">0.109</td>
<td valign="top" align="center">0.069</td>
<td valign="top" align="center">0.128</td>
<td valign="top" align="center">0.088</td>
<td valign="top" align="center">0.156</td>
<td valign="top" align="center">0.125</td>
<td valign="top" align="center">0.809</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.089</td>
<td valign="top" align="center">0.094</td>
<td valign="top" align="center">0.064</td>
<td valign="top" align="center">0.131</td>
<td valign="top" align="center">0.204</td>
<td valign="top" align="center">0.120</td>
<td valign="top" align="center">0.153</td>
<td valign="top" align="center">0.075</td>
<td valign="top" align="center">0.145</td>
<td valign="top" align="center">0.141</td>
<td valign="top" align="center">0.253</td>
<td valign="top" align="center">0.206</td>
<td valign="top" align="center">0.920</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.113</td>
<td valign="top" align="center">0.109</td>
<td valign="top" align="center">0.088</td>
<td valign="top" align="center">0.224</td>
<td valign="top" align="center">0.366</td>
<td valign="top" align="center">0.169</td>
<td valign="top" align="center">0.217</td>
<td valign="top" align="center">0.122</td>
<td valign="top" align="center">0.228</td>
<td valign="top" align="center">0.233</td>
<td valign="top" align="center">0.486</td>
<td valign="top" align="center">0.356</td>
<td valign="top" align="center">0.988</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-4</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.090</td>
<td valign="top" align="center">0.103</td>
<td valign="top" align="center">0.061</td>
<td valign="top" align="center">0.106</td>
<td valign="top" align="center">0.118</td>
<td valign="top" align="center">0.122</td>
<td valign="top" align="center">0.142</td>
<td valign="top" align="center">0.072</td>
<td valign="top" align="center">0.138</td>
<td valign="top" align="center">0.087</td>
<td valign="top" align="center">0.187</td>
<td valign="top" align="center">0.177</td>
<td valign="top" align="center">0.038</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.114</td>
<td valign="top" align="center">0.122</td>
<td valign="top" align="center">0.070</td>
<td valign="top" align="center">0.149</td>
<td valign="top" align="center">0.219</td>
<td valign="top" align="center">0.166</td>
<td valign="top" align="center">0.199</td>
<td valign="top" align="center">0.100</td>
<td valign="top" align="center">0.229</td>
<td valign="top" align="center">0.142</td>
<td valign="top" align="center">0.287</td>
<td valign="top" align="center">0.243</td>
<td valign="top" align="center">0.071</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.143</td>
<td valign="top" align="center">0.154</td>
<td valign="top" align="center">0.085</td>
<td valign="top" align="center">0.209</td>
<td valign="top" align="center">0.428</td>
<td valign="top" align="center">0.234</td>
<td valign="top" align="center">0.301</td>
<td valign="top" align="center">0.144</td>
<td valign="top" align="center">0.303</td>
<td valign="top" align="center">0.314</td>
<td valign="top" align="center">0.499</td>
<td valign="top" align="center">0.443</td>
<td valign="top" align="center">0.160</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.216</td>
<td valign="top" align="center">0.209</td>
<td valign="top" align="center">0.127</td>
<td valign="top" align="center">0.385</td>
<td valign="top" align="center">0.757</td>
<td valign="top" align="center">0.406</td>
<td valign="top" align="center">0.522</td>
<td valign="top" align="center">0.333</td>
<td valign="top" align="center">0.572</td>
<td valign="top" align="center">0.595</td>
<td valign="top" align="center">0.818</td>
<td valign="top" align="center">0.750</td>
<td valign="top" align="center">0.567</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-5</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.115</td>
<td valign="top" align="center">0.131</td>
<td valign="top" align="center">0.067</td>
<td valign="top" align="center">0.133</td>
<td valign="top" align="center">0.155</td>
<td valign="top" align="center">0.162</td>
<td valign="top" align="center">0.190</td>
<td valign="top" align="center">0.095</td>
<td valign="top" align="center">0.165</td>
<td valign="top" align="center">0.120</td>
<td valign="top" align="center">0.254</td>
<td valign="top" align="center">0.235</td>
<td valign="top" align="center">0.992</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.151</td>
<td valign="top" align="center">0.160</td>
<td valign="top" align="center">0.080</td>
<td valign="top" align="center">0.194</td>
<td valign="top" align="center">0.309</td>
<td valign="top" align="center">0.232</td>
<td valign="top" align="center">0.287</td>
<td valign="top" align="center">0.131</td>
<td valign="top" align="center">0.333</td>
<td valign="top" align="center">0.219</td>
<td valign="top" align="center">0.404</td>
<td valign="top" align="center">0.343</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.197</td>
<td valign="top" align="center">0.213</td>
<td valign="top" align="center">0.103</td>
<td valign="top" align="center">0.287</td>
<td valign="top" align="center">0.587</td>
<td valign="top" align="center">0.342</td>
<td valign="top" align="center">0.437</td>
<td valign="top" align="center">0.230</td>
<td valign="top" align="center">0.457</td>
<td valign="top" align="center">0.455</td>
<td valign="top" align="center">0.668</td>
<td valign="top" align="center">0.602</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.321</td>
<td valign="top" align="center">0.316</td>
<td valign="top" align="center">0.166</td>
<td valign="top" align="center">0.522</td>
<td valign="top" align="center">0.890</td>
<td valign="top" align="center">0.566</td>
<td valign="top" align="center">0.696</td>
<td valign="top" align="center">0.556</td>
<td valign="top" align="center">0.769</td>
<td valign="top" align="center">0.784</td>
<td valign="top" align="center">0.939</td>
<td valign="top" align="center">0.885</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-6</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.200</td>
<td valign="top" align="center">0.234</td>
<td valign="top" align="center">0.072</td>
<td valign="top" align="center">0.160</td>
<td valign="top" align="center">0.256</td>
<td valign="top" align="center">0.346</td>
<td valign="top" align="center">0.396</td>
<td valign="top" align="center">0.136</td>
<td valign="top" align="center">0.267</td>
<td valign="top" align="center">0.191</td>
<td valign="top" align="center">0.420</td>
<td valign="top" align="center">0.468</td>
<td valign="top" align="center">0.454</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.303</td>
<td valign="top" align="center">0.330</td>
<td valign="top" align="center">0.095</td>
<td valign="top" align="center">0.231</td>
<td valign="top" align="center">0.606</td>
<td valign="top" align="center">0.558</td>
<td valign="top" align="center">0.671</td>
<td valign="top" align="center">0.256</td>
<td valign="top" align="center">0.649</td>
<td valign="top" align="center">0.469</td>
<td valign="top" align="center">0.653</td>
<td valign="top" align="center">0.715</td>
<td valign="top" align="center">0.610</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.497</td>
<td valign="top" align="center">0.524</td>
<td valign="top" align="center">0.122</td>
<td valign="top" align="center">0.364</td>
<td valign="top" align="center">0.950</td>
<td valign="top" align="center">0.825</td>
<td valign="top" align="center">0.920</td>
<td valign="top" align="center">0.642</td>
<td valign="top" align="center">0.908</td>
<td valign="top" align="center">0.914</td>
<td valign="top" align="center">0.894</td>
<td valign="top" align="center">0.972</td>
<td valign="top" align="center">0.742</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.782</td>
<td valign="top" align="center">0.782</td>
<td valign="top" align="center">0.198</td>
<td valign="top" align="center">0.633</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">0.989</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
<td valign="top" align="center">0.995</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">0.994</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-7</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.311</td>
<td valign="top" align="center">0.358</td>
<td valign="top" align="center">0.096</td>
<td valign="top" align="center">0.281</td>
<td valign="top" align="center">0.421</td>
<td valign="top" align="center">0.511</td>
<td valign="top" align="center">0.578</td>
<td valign="top" align="center">0.226</td>
<td valign="top" align="center">0.330</td>
<td valign="top" align="center">0.314</td>
<td valign="top" align="center">0.593</td>
<td valign="top" align="center">0.644</td>
<td valign="top" align="center">0.997</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.457</td>
<td valign="top" align="center">0.490</td>
<td valign="top" align="center">0.123</td>
<td valign="top" align="center">0.393</td>
<td valign="top" align="center">0.797</td>
<td valign="top" align="center">0.750</td>
<td valign="top" align="center">0.828</td>
<td valign="top" align="center">0.444</td>
<td valign="top" align="center">0.823</td>
<td valign="top" align="center">0.689</td>
<td valign="top" align="center">0.854</td>
<td valign="top" align="center">0.868</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.683</td>
<td valign="top" align="center">0.707</td>
<td valign="top" align="center">0.185</td>
<td valign="top" align="center">0.600</td>
<td valign="top" align="center">0.991</td>
<td valign="top" align="center">0.941</td>
<td valign="top" align="center">0.977</td>
<td valign="top" align="center">0.860</td>
<td valign="top" align="center">0.978</td>
<td valign="top" align="center">0.980</td>
<td valign="top" align="center">0.980</td>
<td valign="top" align="center">0.994</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.928</td>
<td valign="top" align="center">0.927</td>
<td valign="top" align="center">0.358</td>
<td valign="top" align="center">0.883</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-8</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.373</td>
<td valign="top" align="center">0.426</td>
<td valign="top" align="center">0.105</td>
<td valign="top" align="center">0.330</td>
<td valign="top" align="center">0.494</td>
<td valign="top" align="center">0.594</td>
<td valign="top" align="center">0.656</td>
<td valign="top" align="center">0.295</td>
<td valign="top" align="center">0.366</td>
<td valign="top" align="center">0.389</td>
<td valign="top" align="center">0.666</td>
<td valign="top" align="center">0.715</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.539</td>
<td valign="top" align="center">0.570</td>
<td valign="top" align="center">0.150</td>
<td valign="top" align="center">0.484</td>
<td valign="top" align="center">0.861</td>
<td valign="top" align="center">0.819</td>
<td valign="top" align="center">0.878</td>
<td valign="top" align="center">0.555</td>
<td valign="top" align="center">0.876</td>
<td valign="top" align="center">0.790</td>
<td valign="top" align="center">0.913</td>
<td valign="top" align="center">0.915</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.761</td>
<td valign="top" align="center">0.782</td>
<td valign="top" align="center">0.233</td>
<td valign="top" align="center">0.697</td>
<td valign="top" align="center">0.996</td>
<td valign="top" align="center">0.970</td>
<td valign="top" align="center">0.989</td>
<td valign="top" align="center">0.930</td>
<td valign="top" align="center">0.991</td>
<td valign="top" align="center">0.991</td>
<td valign="top" align="center">0.993</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.966</td>
<td valign="top" align="center">0.965</td>
<td valign="top" align="center">0.420</td>
<td valign="top" align="center">0.947</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left" rowspan="4">Case-9</td>
<td valign="top" align="center">20</td>
<td valign="top" align="center">0.399</td>
<td valign="top" align="center">0.452</td>
<td valign="top" align="center">0.112</td>
<td valign="top" align="center">0.351</td>
<td valign="top" align="center">0.530</td>
<td valign="top" align="center">0.631</td>
<td valign="top" align="center">0.696</td>
<td valign="top" align="center">0.322</td>
<td valign="top" align="center">0.359</td>
<td valign="top" align="center">0.428</td>
<td valign="top" align="center">0.692</td>
<td valign="top" align="center">0.752</td>
<td valign="top" align="center">0.998</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">30</td>
<td valign="top" align="center">0.580</td>
<td valign="top" align="center">0.614</td>
<td valign="top" align="center">0.152</td>
<td valign="top" align="center">0.498</td>
<td valign="top" align="center">0.877</td>
<td valign="top" align="center">0.848</td>
<td valign="top" align="center">0.900</td>
<td valign="top" align="center">0.608</td>
<td valign="top" align="center">0.898</td>
<td valign="top" align="center">0.821</td>
<td valign="top" align="center">0.924</td>
<td valign="top" align="center">0.929</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">50</td>
<td valign="top" align="center">0.802</td>
<td valign="top" align="center">0.821</td>
<td valign="top" align="center">0.241</td>
<td valign="top" align="center">0.725</td>
<td valign="top" align="center">0.997</td>
<td valign="top" align="center">0.979</td>
<td valign="top" align="center">0.992</td>
<td valign="top" align="center">0.953</td>
<td valign="top" align="center">0.993</td>
<td valign="top" align="center">0.995</td>
<td valign="top" align="center">0.995</td>
<td valign="top" align="center">0.999</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr>
 <tr>
<td valign="top" align="center">100</td>
<td valign="top" align="center">0.980</td>
<td valign="top" align="center">0.980</td>
<td valign="top" align="center">0.441</td>
<td valign="top" align="center">0.956</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
<td valign="top" align="center">1.000</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<sec>
<label>4.1.1.1</label>
<title>Comparative test procedures</title>
<p>The study incorporates the following established testing approaches for benchmarking purposes:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>McWilliams&#x00027; runs-based examination [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] utilizes the counting measure <italic>At</italic><sup>(1)</sup> as its fundamental test statistic, quantifying total sequence runs.</p></list-item>
<list-item><p>Baklizi&#x00027;s modified runs analysis [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] introduces an adjusted formulation of the runs test, operationalized through statistic <italic>At</italic><sup>(2)</sup>.</p></list-item>
<list-item><p>Signed-Rank Wilcoxon procedure [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>], developed by Gibbons and Chakraborti, employs the test measure <italic>At</italic><sup>(3)</sup> for distribution-free inference.</p></list-item>
<list-item><p>Tajuddin&#x00027;s rank-sum approach [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>] adapts the Wilcoxon two-sample framework using test statistic <italic>At</italic><sup>(4)</sup>.</p></list-item>
<list-item><p>Cheng-Balakrishnan rank methodology [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>] implements the testing criterion <italic>At</italic><sup>(5)</sup> for nonparametric analysis.</p></list-item>
<list-item><p>Modarres&#x00027; trimmed statistical measure [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>] incorporates a proportional trimming factor <italic>q</italic> within its test statistic <inline-formula><mml:math id="M276"><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>Baklizi&#x00027;s size-adaptive test [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] accounts for both sample dimensionality <italic>m</italic> and trimming proportion <italic>q</italic> through statistic <inline-formula><mml:math id="M277"><mml:mi>A</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>Baklizi&#x00027;s secondary testing framework [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] presents an alternative formulation based on <italic>At</italic><sup>(8)</sup>.</p></list-item>
<list-item><p>Baklizi&#x00027;s extended testing protocol [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>] features an enhanced version using evaluation metric <italic>At</italic><sup>(9)</sup>.</p></list-item>
<list-item><p>Corzo-Babativa nonparametric technique [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>] establishes its testing procedure on the foundation of <italic>At</italic><sup>(10)</sup>.</p></list-item>
<list-item><p>Noughabi-Jarrahiferiz extropy-based method [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>] develops a novel approach using order statistic extropy measure, formalized as <italic>At</italic><sup>(11)</sup>.</p></list-item>
</list>
<p>A symmetric distribution is shown by Case-1 in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>, where we can observe that all of the values of &#x003B4; have powers of the testing statistic <inline-formula><mml:math id="M278"><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that are near 0.05 as expected. The corresponding distribution is asymmetric in the next 8 examples (situations 2 and 3 are almost symmetrical). Test statistics with varying &#x003B4; values, particularly as they grow, exhibit comparable powers in cases 5, 7, 8, and 9. The weakened power values in instance 4 may be explained by the fact that &#x003B7;<sub>1</sub> is much larger than 0, whereas it is nearly 0 in the other examples. We may conclude that our suggested test, based on the information-generating function of order statistics, performs well in the simulation study as the values of &#x003B4; increase, compared with the other tests in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>. Therefore, we anticipate that the suggested test will outperform the competing tests across a wide range of real-world applications.</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec>
<label>4.2</label>
<title>Real data set</title>
<p>To demonstrate the applicability of our methodology, we used data from the health statistics bulletin published by the General Authority for Statistics in the Kingdom of Saudi Arabia. This comprehensive dataset captures key health indicators, including:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>Prevalence of chronic diseases,</p></list-item>
<list-item><p>Mental health status.</p></list-item>
</list>
<p>The statistical population encompasses all households&#x02014;both Saudi and non-Saudi&#x02014;permanently residing in the Kingdom of Saudi Arabia. The survey covers 13 administrative regions and 151 governorates, with 2023 as the base year for calculating indicators. Health status among adults (aged 15 years and above) is assessed using the Visual Analog Scale (VAS), with scores ranging from 0 (worst possible health) to 100 (excellent health). The data is stratified by administrative region and age group, enabling detailed demographic and geographic analysis. The complete dataset is publicly available through the General Authority for Statistics portal at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.stats.gov.sa/statistics-tabs?tab=436312&#x00026;category=417594">https://www.stats.gov.sa/statistics-tabs?tab=436312&#x00026;category=417594</ext-link>. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> shows visualizations of the data sets histogram and the kernel density estimates, while <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref> shows the Q&#x02013;Q diagram.</p>
<fig position="float" id="F6">
<label>Figure 6</label>
<caption><p>The kernel density estimate and histogram of the data set.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0006.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Histogram with blue bars and a red kernel density estimate line. The x-axis represents data values ranging from 0 to 100, and the y-axis shows density. The distribution is unimodal and skewed right, peaking around 80.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig position="float" id="F7">
<label>Figure 7</label>
<caption><p>Q&#x02013;Q diagram of all the data.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-12-1733600-g0007.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Q-Q plot comparing sample quantiles to theoretical quantiles. Points largely follow the red diagonal line, indicating the data is approximately normally distributed, with some deviation at the tails.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<sec>
<label>4.2.1</label>
<title>Bootstrap procedure</title>
<p>Since the null distribution of <inline-formula><mml:math id="M279"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is non-pivotal, we employ a reflection bootstrap:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>Symmetrize the data by generating <inline-formula><mml:math id="M280"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>X</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">sym</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</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:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M281"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is the sample median.</p></list-item>
<list-item><p>For each <italic>b</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>B</italic>: (i) Resample <inline-formula><mml:math id="M282"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>X</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> uniformly from <inline-formula><mml:math id="M283"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="script"><mml:mi>X</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">sym</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. (ii) Compute <inline-formula><mml:math id="M284"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>The <italic>p</italic>-value is <inline-formula><mml:math id="M285"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">obs</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p><bold>Results</bold>. The sample exhibits negative skewness (&#x02212;1.89) and high kurtosis (9.55), indicating:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>A left-skewed distribution with a longer left tail</p></list-item>
<list-item><p>Heavy tails and peakedness relative to a normal distribution</p></list-item>
</list>
<p>The symmetry test results for different sensitivity parameters &#x003B4; are given in <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref>.</p>
<p>Key findings:</p>
<table-wrap position="float" id="T5">
<label>Table 5</label>
<caption><p>The symmetry test results for different sensitivity parameters &#x003B4;.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>&#x003B4;</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><inline-formula><mml:math id="M286"><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00398;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>p</italic>-value</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center">0.0189</td>
<td valign="top" align="center">&#x0003C; 0.001</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center">0.00180</td>
<td valign="top" align="center">0.012</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center">0.000173</td>
<td valign="top" align="center">0.051</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">5</td>
<td valign="top" align="center">0.0000161</td>
<td valign="top" align="center">0.103</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>Strong evidence against symmetry for &#x003B4; &#x0003D; 2 and 3 (<italic>p</italic> &#x0003C; 0.05).</p></list-item>
<list-item><p>Marginal evidence at &#x003B4; &#x0003D; 4 (<italic>p</italic> &#x0003D; 0.051).</p></list-item>
<list-item><p>Insufficient evidence to reject symmetry at &#x003B4; &#x0003D; 5 (<italic>p</italic> &#x0003D; 0.103).</p></list-item>
</list>
<p>Interpretation:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>The negative skewness suggests potential outliers in the left tail.</p></list-item>
<list-item><p>The decreasing <italic>p</italic>-values with higher &#x003B4; indicate the test&#x00027;s reduced sensitivity to asymmetry.</p></list-item>
</list></sec>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s5">
<label>5</label>
<title>Conclusion</title>
<p>This research advances the theoretical understanding of information-generating functions for order statistics through several key contributions. We have systematically investigated monotonicity properties and derived bounds for the proposed measure. The study establishes important stochastic ordering results based on this information-theoretic framework, demonstrating that equality of information-generating function measures for order statistics uniquely determines their parent distributions. Furthermore, we have developed novel characterization theorems for the exponential distribution using this approach. For symmetric distributions, our analysis shows that the information-generating function <inline-formula><mml:math id="M287"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exhibits extremal behavior (either a local maximum or a minimum) at the median position. This theoretical finding is substantiated through explicit computations for both uniform and standard normal distributions. Building on these theoretical insights, we have formulated a nonparametric symmetry test based on the proposed measure, whose effectiveness increases with &#x003B4;. The practical utility of our methodology is validated through comprehensive simulation studies and an application to chronic disease management data. Both theoretical and empirical results consistently show that higher values of &#x003B4; significantly improve the test&#x00027;s performance, confirming the robustness of our approach.</p>
<p>Future studies will include a comprehensive performance comparison with a broader set of established symmetry tests, such as the Baringhaus&#x02013;Henze, Ahmad&#x02013;Li, and Bonett&#x02013;Seier tests, to further situate our method within the broader literature. While this study provides initial validation of the test&#x00027;s power, a more comprehensive investigation against a wider array of alternatives, including heavy-tailed and bounded-support distributions, is a priority for future research.</p></sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s6">
<title>Data availability statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s7">
<title>Author contributions</title>
<p>MM: Writing &#x02013; original draft, Investigation, Software, Formal analysis, Funding acquisition, Visualization, Resources, Supervision, Validation, Project administration, Conceptualization, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Data curation, Methodology. MA-L: Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Methodology, Formal analysis. EA: Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Methodology, Formal analysis. HS: Funding acquisition, Data curation, Visualization, Resources, Conceptualization, Formal analysis, Validation, Project administration, Methodology, Writing &#x02013; review &#x00026; editing, Software, Investigation, Writing &#x02013; original draft, Supervision.</p>
</sec>
<ack><title>Acknowledgments</title><p>The authors extend their appreciation to Prince Sattam bin Abdulaziz University for funding this research work through the project number (PSAU/2025/02/35141).</p></ack>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The author(s) declared that this work was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="ai-statement" id="s9">
<title>Generative AI statement</title>
<p>The author(s) declared that generative AI was not used in the creation of this manuscript.</p>
<p>Any alternative text (alt text) provided alongside figures in this article has been generated by Frontiers with the support of artificial intelligence and reasonable efforts have been made to ensure accuracy, including review by the authors wherever possible. If you identify any issues, please contact us.</p></sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shannon</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>A mathematical theory of communication</article-title>. <source>Bell Syst Tech J</source>. (<year>1948</year>) <volume>27</volume>:<fpage>379</fpage>&#x02013;<lpage>423</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Golomb</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>The information generating function of a probability distribution (corresp</article-title>.). <source>IEEE Trans Inform Theory</source>. (<year>1966</year>) <volume>12</volume>:<fpage>75</fpage>&#x02013;<lpage>7</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIT.1966.1053843</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Cumulative and relative cumulative residual information generating measures and associated properties</article-title>. <source>Commun Stat Theory Methods</source>. (<year>2021</year>) <volume>52</volume>:<fpage>5260</fpage>&#x02013;<lpage>73</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610926.2021.2005100</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Cumulative residual and relative cumulative residual Fisher information and their properties</article-title>. <source>IEEE Trans Inf Theory</source>. (<year>2021</year>) <volume>67</volume>:<fpage>6306</fpage>&#x02013;<lpage>12</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIT.2021.3073789</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Jensen-information generating function and its connections to some well-known information measures</article-title>. <source>Stat Prob Lett</source>. (<year>2021</year>) <volume>170</volume>:<fpage>108995</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.spl.2020.108995</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Information generating function for order statistics and mixed reliability systems</article-title>. <source>Commu Stat Theory Methods</source>. (<year>2021</year>) <volume>51</volume>:<fpage>7846</fpage>&#x02013;<lpage>55</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610926.2021.1881123</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Generating function for generalized Fisher information measure and its application to finite mixture models</article-title>. <source>Hacet J Math Stati</source>. (<year>2022</year>) <volume>51</volume>:<fpage>1472</fpage>&#x02013;<lpage>83</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.15672/hujms.1094273</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zamani</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Information generating function of record values</article-title>. <source>Math Methods Stat</source>. (<year>2022</year>) <volume>31</volume>:<fpage>120</fpage>&#x02013;<lpage>33</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3103/S1066530722030036</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kharazmi</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Ozonur</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>Jensen-discrete information generating function with an application to image processing</article-title>. <source>Soft Comput</source>. (<year>2023</year>) <volume>27</volume>:<fpage>4543</fpage>&#x02013;<lpage>52</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00500-023-07863-0</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kayal</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Quantile-based information generating functions and their properties and uses</article-title>. <source>Prob Eng Inf Sci.</source> (<year>2024</year>) <volume>38</volume>:<fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>19</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/S0269964824000068</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Onicescu</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <source>The Informational Energy, Component of the Statistical Barometer Concerning the Systems</source>. <publisher-loc>Bucharest</publisher-loc>: <publisher-name>Technical Publishing House</publisher-name> (<year>1966</year>).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhatia</surname> <given-names>PK</given-names></name></person-group>. <article-title>On measures of information energy</article-title>. <source>Inf Sci</source>. (<year>1997</year>) <volume>97</volume>:<fpage>233</fpage>&#x02013;<lpage>40</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0020-0255(94)00071-9</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Selvitella</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Symmetry of a distribution via symmetry of order statistics</article-title>. <source>Stat Probabil Lett</source>. (<year>2017</year>) <volume>129</volume>:<fpage>367</fpage>&#x02013;<lpage>72</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.spl.2017.06.023</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ahmadi</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterization results for symmetric continuous distributions based on the properties of k-records and spacings</article-title>. <source>Stat Probabil Lett</source>. (<year>2020</year>) <volume>162</volume>:<fpage>108764</fpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.spl.2020.108764</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mahdizadeh</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Zamanzade</surname> <given-names>E</given-names></name></person-group>. <article-title>Estimation of a symmetric distribution function in multistage ranked set sampling</article-title>. <source>Stat Papers</source>. (<year>2020</year>) <volume>61</volume>:<fpage>851</fpage>&#x02013;<lpage>67</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00362-017-0965-x</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dai</surname> <given-names>XJ</given-names></name> <name><surname>Niu</surname> <given-names>CZ</given-names></name> <name><surname>Guo</surname> <given-names>X</given-names></name></person-group>. <article-title>Testing for central symmetry and inference of the unknown center</article-title>. <source>Comput Stat Data An</source>. (<year>2018</year>) <volume>127</volume>:<fpage>15</fpage>&#x02013;<lpage>31</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.csda.2018.05.007</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bozin</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Milosevic</surname> <given-names>B</given-names></name> <name><surname>Nikitin</surname> <given-names>YY</given-names></name> <name><surname>Obradovic</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>New characterization-based symmetry tests</article-title>. <source>Bull Malays Math Sci Soc</source>. (<year>2020</year>) <volume>43</volume>:<fpage>297</fpage>&#x02013;<lpage>320</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40840-018-0680-3</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shaked</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Shanthikumar</surname> <given-names>JG</given-names></name></person-group>. <source>Stochastic Orders and Their Applications</source>. <publisher-loc>San Diego, CA</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name> (<year>1994</year>).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aliprantis</surname> <given-names>CD</given-names></name> <name><surname>Burkinshaw</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <source>Principles of Real Analysis</source>. <publisher-loc>London</publisher-loc>: <publisher-name>Edward Arnold</publisher-name> (<year>1981</year>).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ebrahimi</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Soofi</surname> <given-names>ES</given-names></name> <name><surname>Zahedi</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Information properties of order statistics and spacings</article-title>. <source>IEEE Trans Inform Theory</source>. (<year>2004</year>) <volume>50</volume>:<fpage>177</fpage>&#x02013;<lpage>83</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIT.2003.821973</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fashandi</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Ahmadi</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterizations of symmetric distributions based on Renyi entropy</article-title>. <source>Stat Probabil Lett</source>. (<year>2012</year>) <volume>82</volume>:<fpage>798</fpage>&#x02013;<lpage>804</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.spl.2012.01.004</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xiong</surname> <given-names>PH</given-names></name> <name><surname>Zhuang</surname> <given-names>WW</given-names></name> <name><surname>Qiu</surname> <given-names>GX</given-names></name></person-group>. <article-title>Testing symmetry based on the extropy of record values</article-title>. <source>J Nonparametr Stat</source>. (<year>2021</year>) <volume>33</volume>:<fpage>134</fpage>&#x02013;<lpage>55</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/10485252.2021.1914338</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Noughabi</surname> <given-names>HA</given-names></name> <name><surname>Jarrahiferiz</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Extropy of order statistics applied to testing symmetry</article-title>. <source>Commun Stat-Simul C</source>. (<year>2022</year>) <volume>51</volume>:<fpage>3389</fpage>&#x02013;<lpage>99</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610918.2020.1714660</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mohamed</surname> <given-names>MS</given-names></name> <name><surname>Almuqrin</surname> <given-names>MA</given-names></name></person-group>. <article-title>Properties of fractional generalized entropy in ordered variables and symmetry testing</article-title>. <source>AIMS Math</source>. (<year>2025</year>) <volume>10</volume>:<fpage>1116</fpage>&#x02013;<lpage>41</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/math.2025053</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Vasicek</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <article-title>A test for normality based on sample entropy</article-title>. <source>J R Stat Soc B</source>. (<year>1976</year>) <volume>38</volume>:<fpage>54</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.2517-6161.1976.tb01566.x</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Park</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>A goodness-of-fit test for normality based on the sample entropy of order statistics</article-title>. <source>Stat Probabil Lett</source>. (<year>1999</year>) <volume>44</volume>:<fpage>359</fpage>&#x02013;<lpage>63</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0167-7152(99)00027-9</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>McWilliams</surname> <given-names>TP</given-names></name></person-group>. <article-title>A distribution-free test for symmetry based on a runs statistic</article-title>. <source>J Am Stat Assoc</source>. (<year>1990</year>) <volume>85</volume>:<fpage>1130</fpage>&#x02013;<lpage>3</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01621459.1990.10474985</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Corzo</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Babativa</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A modified runs test for symmetry</article-title>. <source>J Stat Comput Sim</source>. (<year>2013</year>) <volume>83</volume>:<fpage>984</fpage>&#x02013;<lpage>91</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/00949655.2011.647026</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Crzcgorzewski</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Wirczorkowski</surname> <given-names>R</given-names></name></person-group>. <article-title>Entropy-based goodness-of-fit test for exponentiality</article-title>. <source>Commun Stat-Theor M</source>. (<year>1999</year>) <volume>28</volume>:<fpage>1183</fpage>&#x02013;<lpage>202</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610929908832351</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Baklizi</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>A conditional distribution runs test for symmetry</article-title>. <source>J Nonparametr Stat</source>. (<year>2003</year>) <volume>15</volume>:<fpage>713</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/10485250310001634737</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gibbons</surname> <given-names>JD</given-names></name> <name><surname>Chakraborti</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <source>Non-Parametric Statistical Inference</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Dekker</publisher-name> (<year>1992</year>).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tajuddin</surname> <given-names>IH</given-names></name></person-group>. <article-title>Distribution-free test for symmetry based on the Wilcoxon two-sample test</article-title>. <source>J Appl Stat</source>. (<year>1994</year>) <volume>21</volume>:<fpage>409</fpage>&#x02013;<lpage>15</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/757584017</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cheng</surname> <given-names>WH</given-names></name> <name><surname>Balakrishnan</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>A modified sign test for symmetry</article-title>. <source>Commun Stat-Simul C</source>. (<year>2004</year>) <volume>33</volume>:<fpage>703</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1081/SAC-200033302</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Modarres</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Gastwirth</surname> <given-names>JL</given-names></name></person-group>. <article-title>A modified runs test for symmetry</article-title>. <source>Stat Probabil Lett</source>. (<year>1996</year>) <volume>31</volume>:<fpage>107</fpage>&#x02013;<lpage>12</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0167-7152(96)00020-X</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Baklizi</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Testing symmetry using a trimmed longest run statistic</article-title>. <source>Aust N Z J Stat</source>. (<year>2007</year>) <volume>49</volume>:<fpage>339</fpage>&#x02013;<lpage>47</lpage>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.1467-842X.2007.00485.x</pub-id></mixed-citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Baklizi</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Improving the power of the hybrid test</article-title>. <source>Int J Contemp Math Sciences</source>. (<year>2008</year>) <volume>3</volume>:<fpage>497</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
<fn-group>
<fn fn-type="custom" custom-type="edited-by" id="fn0001">
<p>Edited by: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1781725/overview">Han-Ying Liang</ext-link>, Tongji University, China</p>
</fn>
<fn fn-type="custom" custom-type="reviewed-by" id="fn0002">
<p>Reviewed by: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/871057/overview">Zakariya Yahya Algamal</ext-link>, University of Mosul, Iraq</p>
<p><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3268333/overview">Shuji Ando</ext-link>, Tokyo University of Science, Japan</p>
</fn>
</fn-group>
</back>
</article>