学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

离散时间Markov链的遍历论

作　者: 杨艳荣
导　师: 郭新伟
学　校: 山东大学
专　业: 基础数学
关键词: 遍历分解不变测度 Markov算子唯一遍历性不可约性
分类号: O211.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 113次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

Markov链的遍历论是研究Markov链的渐进性态的理论.Markov链在概率论、随机微分方程、排队论、统计物理、Monte Carlo数值计算和迭代函数系统的研究中有重要应用.不变测度的存在性、遍历性和渐进稳定性是遍历论研究的主要课题.本文研究了离散时间Markov链的遍历论中的几个重要问题.主要方法是由Markov链的转移概率测度导出测度空间或函数空间上的Markov算子,通过研究算子的渐进性质,得到Markov链的遍历性质.本文共分为四个章节.第一章研究局部紧可分度量空间上的Markov算子的遍历分解定理.遍历分解定理说明了基本遍历测度是不变概率测度空间中的“基本元素”,不变概率测度可以表示成基本遍历测度的积分形式.因此,遍历分解的研究有助于刻画不变概率测度的存在性和唯一性.Yosida给出了紧空间上具有不变概率测度的Markov算子的遍历分解定理.Radu Zaharopol研究了局部紧空间中的具有不变概率测度的Markov-Feller算子的遍历分解定理,并给出了其遍历测度的支集刻画公式.本文第一章研究了具有σ-有限不变测度的Markov算子的遍历分解定理,并且将σ-有限不变测度表示成基本遍历测度的积分形式.而且还讨论了当Markov算子具有严格可限制性时,遍历分解中的基本遍历测度的个数是有限的.本章的主要证明方法是先应用Birkhoff平均遍历定理找到与σ-有限不变测度等价的不变概率测度,然后利用Yosida遍历分解定理,寻找基本遍历测度.不可约性和遍历性是刻画Markov链渐进性态的重要概念.在可数状态空间中,我们通过状态空间中各个状态的通达性来定义不可约性.在不可数状态空间中,不可约则是通过Markov链到达任一开集的性质来刻画的.遍历性是指不变集为零测集或全集.遍历性比不可约性要强.在有限状态空间中,D.Revuz证明了Markov链遍历的充要条件是此链是不可约且非周期的.本文第二章讨论了不可数状态空间上的Markov链的不可约性与遍历性的关系,给出保守的Markov算子的不可约性与遍历性等价的条件,即不变测度的支集为全空间.唯一遍历性是指Markov链只有一个不变概率测度,它刻画了Markov链的稳定分布的唯一性.唯一遍历性要比渐进稳定性弱,比不变测度的存在性要强.因此,刻画唯一遍历性具有重要的意义.P.Walters给出了紧空间中连续变换唯一遍历的等价条件.Radu Zaharopol研究了局部紧可分度量空间中Markov-Feller算子唯一遍历的充要条件是存在控制生成点.本文第三章研究了局部紧可分度量空间中Markov算子的唯一遍历性,给出三个与唯一遍历性等价的平均遍历定理和一致遍历定理.本章结果是将P.Walters中紧空间上连续变换的唯一遍历性等价定理推广到了局部紧空间中.不变测度的存在性和渐进稳定性是遍历论中研究的重要问题.Lasota-Yorke用转移概率测度的渐进性给出了局部紧可分度量空间中Markov-Feller算子不变测度的存在性和渐进稳定性的充分条件.S.Meyn,R.Tweedie用Foster-Lyapunov条件证明了局部紧空间上Markov算子不变测度的存在性,此条件只用到一步转移概率,比较容易验证.T.Szarek[33,34,35,36,27,9]研究了波兰空间中Markov算子存在不变测度和渐进稳定性的问题.他给出了各种类型的渐进性条件来确保不变测度的存在性和唯一性.本文第四章给出了波兰空间中Markov-Feller算子存在不变概率测度的一个比较容易验证的充分条件.此条件是说,如果Markov算子在一点等度连续,那么就存在不变测度,而且其证明给出了不变测度的寻找方法.此条件是T.Szarek中不变测度存在性条件的推广和修正,比其它刻画不变测度存在性的渐进性条件更容易验证.

全文目录

中文摘要  6-9
英文摘要  9-13
前言  13-18
第1章无穷维遍历分解定理  18-25
  1.1 基本概念  18-20
  1.2 遍历分解定理  20-22
  1.3 可限制的Markov算子  22-25
第2章不可数状态空间Markov算子的不可约性与遍历性的关系  25-28
  2.1 保守Markov算子的性质  25-26
  2.2 遍历性与不可约性的关系  26-28
第3章局部紧可分空间中的唯一遍历性定理  28-32
  3.1 两个重要引理  28-29
  3.2 唯一遍历定理  29-32
第4章波兰空间中不变测度的存在性  32-40
  4.1 基本概念  32-34
  4.2 文献中不变测度存在的充分或充要条件总结  34-35
  4.3 不变测度存在的一个充分条件  35-40
本文总结  40-42
附录 Yosida遍历分解定理  42-46
参考文献  46-51
致谢  51-52
学位论文评阅及答辩情况表  52

离散时间Markov链的遍历论

内容摘要

全文目录

相似论文