一般状态空间连续时间Markov过程的常返性
Recurrence of Continuous Time Markov Process in General State Space
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收稿日期: 2019-09-11
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Received: 2019-09-11
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In this paper, the uniform extraordinary recurrent set of continuous time Markov processes is defined, and the determination method of uniform extraordinary recurrent set of continuous time Markov processes is discussed. Some conclusions on the recurrence of continuous time Markov processes with Ψ irreducibility are obtained, and some recurrence results related to petite sets are also obtained.
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朱志锋, 黄弘.
Zhu Zhifeng, Huang Hong.
1 引言
下面先简单介绍一下离散时间Markov链的常返性和非常返性的一些重要研究成果.
定义 1.1[2] 集合
其中
注 1.1
称Markov链
注 1.2
定义 1.2
集合
称Markov链
定义 1.3
Markov链
设
称
定义 1.4
这里
称为
定理 1.1[2] 设
定理 1.2[2] 设
证明参见文献
定理 1.3[2] 设
证明参见文献
定理 1.4[2] 设Markov链
证明参见文献
2 连续时间Markov过程的不可约性
设
有时也用
易得
定义 2.1 设
引理 2.1[4] 下列条件是等价的:
参见文献
引理 2.2[4] 设连续时间Markov过程
(1) Markov过程
(2) 对任意其它测度
(3) 当
注 2.1 不妨假设
证明参见文献[4]的定理
3 一致非常返集
定义 3.1 设
如果集合
定义 3.2 集合
定义 3.3 称连续时间Markov过程
显然, 常返性几乎等价于Harris常返.
定理 3.1 设集合
证记
由于
所以有
所以
显然
而
故
定理 3.2 若
证当
对
故
设
引理 3.1
这里
证明参见文献
定理 3.3 设集合
则
证
由于
记
故对
定义 3.4 设集合
定理 3.4 若存在自然数
则
证记
归纳地, 有
对
故
4 $ \Psi $ 不可约连续时间Markov过程的常返性
定义 4.1 连续时间Markov过程
连续时间Markov过程
定理 4.1 设连续时间Markov过程
设连续时间Markov过程
为了证明此定理, 我们分下面四步来证明:
(a) 记
(b) 记
(c) 记
则
(d)
证 (a) 记
与假设
(b) 记
由
所以
故必存在某个
(c) 记
对
两端让
所以
从而
(d)
记
取
所以存在
故
又显然
故有
即
定理 4.2 设连续时间Markov过程
(i) Markov过程
(ii) Markov过程
证 (i)
"
若集合
从而
"
若
(ii) "
则
"
记
则
令
引理 4.1[1] 设
其中
引理 4.2[4] Markov过程
参见文献
定理 4.3 设连续时间Markov过程
(i) Markov过程
(ii) Markov过程
证 (i)由引理4.1知
(ii) 由引理4.2知, Markov过程
"
"
5 细集与常返性
定义 5.1 集合
这里
称为
若
定义 5.2 称一个集合
定理 5.1 设
证 可假设
对任意的
取
若
所以
即对任意的
定理 5.2 若
证 由
由
定理 5.3 设
证 由定理5.1知, 存在一抽样分布
定理 5.4 若对
证 由于
所以有
因而
所以
若
因此对
定理 5.5 设
证 由定理
定理 5.6 设
证 设
由于
从而
由于
又显然
故
由于
由定理3.4知
引理 5.1
证明见文献
定理 5.7 设
证设
参考文献
Levy型算子所生成马氏过程的稳定性
,
Stability of Markov processes generated by levy type operators
用概率距离研究非时齐马氏链的收敛性
,DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2018.05.013
Study on the convergence of non-homogeneous Markov chains by probability distance
DOI:10.3969/j.issn.1003-3998.2018.05.013
用耦合方法研究马氏链f-指数遍历
,
Study on f-exponential ergodicity of Markov chain by coupling method
Existence of the optimal measurable coupling and ergodicity for markov processes
,
Regularity and existence of invariant measures for jump processes
,
Simulated annealing for noisy cost functions
,
Simulation-based optimization using simulated an nealing with ranking and selection
,DOI:10.1016/S0305-0548(00)00073-3
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