遍历性
数学术语
在电力运行、机械加工、大规模的劳动组织等生产过程中,常常会遇到这样的情况,即不管系统的初始状态如何,在经历了一段时间以后,系统就会处于统计平衡状态(Statistical Equilibrium),这种情况就是数学中所谓的遍历性问题,遍历性问题是马氏链理论的一个重要部分。
定义
设 为齐次马氏链 的k步转移概率,如果对一切i,j,存在不依赖于i的极限 则称马氏链 具有遍历性,若 构成一个概率分布,则称该马氏链存在着极限分布 。
遍历定理
定理1
对于有限状态齐次马氏链,如果存在正整数s,并且对所有的 都有成立,则该马氏链必具有遍历性,且式 中的 即为极限分布,它的方程组满足条件 , 的唯一解。
定理2
不可约非周期的可列状态其次马氏链存在平稳分布的充要条件是,这个链的所有状态都是正常返的,且这时极限分布是唯一的平稳分布。
例题分析
1.在一计算机系统中,每一循环具有误差的概率取决于先前一个循环是否有误差。以0表示误差状态,以1表示无误差状态,且状态的一步转移概率矩阵为
试说明相应齐次马尔可夫链是遍历的,并求其平稳分布:
(1)用定义解;
(2)引用遍历性定理解。
解:
(1)因为
由定义知,此链具有遍历性,其稳态概率为
(2)由定理知因为的腹元均大于0,故此链具有遍历性,且其稳态概率满足等式
解得 ,即平稳分布 。
2. 设齐次马尔可夫链的一步转移概率矩阵为
证此链不是遍历的。
解:因为
故对于任意的n, ,且 ,故此链不是遍历的。
参考资料
最新修订时间:2024-11-03 16:30
目录
概述
定义
遍历定理
例题分析
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