文章目录

  • 前言
  • 一、泊松过程的定义
  • 二、泊松过程的数字特征
  • 三、非齐次泊松过程
  • 1.定义及性质
  • 2.例题
  • 总结


前言

本文的主要内容是泊松过程的简单介绍及其例题分析。


一、泊松过程的定义

计数过程:

设N(t)表示到时刻t为止已发生的“事件A”的总数,若N(t)满足下列条件:

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则称随机过程 {N(t),t≥0} 为计数过程。

独立增量过程:

如果计数过程N(t)在不相重叠的时间间隔内,事件A发生的次数是相互独立的,此时计数过程N(t)是独立增量过程。

平稳增量过程:

若计数过程N(t)在(t,t+s](s>0)内,事件A发生的次数N(t+s)-N(t)仅与时间差s有关,而与开始时间t无关,则计数过程N(t)是平稳增量过程。

泊松过程:

定义一:

设计数过程 {X(t),t≥0} 满足下列条件:

(1)X(0)=0;

(2)X(t)是独立增量过程;

(3)在任一长度为t的区间中,事件A发生的次数服从参数 ʎt>0 的泊松分布,即对任意 s,t≥0,有:

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则称计数过程 {X(t),t≥0} 为具有参数 ʎ>0 的泊松过程。

定义二:

设计数过程 {X(t),t≥0} 满足下列条件:

(1)X(0)=0;

(2)X(t)是独立平稳增量过程;

(3)X(t)满足下列两式:

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则称计数过程 {X(t),t≥0} 为具有参数 ʎ>0 的泊松过程。

该定义说明,在充分小的时间间隔内,最多有一个事件发生,而不能有两个或两个以上事件同时发生。


二、泊松过程的数字特征

设{X(t),t≥0} 是泊松过程,对任意的 t,s∈[0,∞),且 s<t,有:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_随机过程_04


又X(0)=0,均值、方差的计算如下:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_随机过程_05


相关函数的计算如下:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_特征函数_06


协方差的计算如下:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_随机过程_07


这是在 s<t 时得到的协方差结果,一般地,泊松过程的协方差函数可以表示为:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_时间间隔_08


泊松过程的特征函数为:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_特征函数_09


三、非齐次泊松过程

1.定义及性质

设计数过程 {X(t),t≥0} 满足下列条件:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_协方差_10


则称计数过程 {X(t),t≥0} 为具有跳跃强度为 ʎ(t) 的非齐次泊松过程。

非齐次泊松过程的均值函数为:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_时间间隔_11


非齐次泊松过程的概率分布:

非齐次泊松改成绘制阶梯图形Python 非齐次泊松过程例题_协方差_12

2.例题

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总结

以上就是泊松过程概念介绍与例题分析的所有内容了,需要特别注意非齐次泊松过程的应用。