12.3泊松过程及维纳过程.ppt

二、泊松过程的数学模型 三、维纳过程的数学模型 四、小结 泊松资料 布朗资料 维纳资料 2.维纳过程的数学模型 则称此过程为维纳过程. 维纳资料 3.维纳过程的特征 　　维纳过程增量的分布只与时间差有关, 维纳过程是齐次的独立增量过程, 其分布完全由均值函数和自协方差函数 (或者自 相关函数)所确定. 所以 也是正态过程. 特征: 1. 独立增量过程 2. 泊松过程 数学模型　　 3. 维纳过程 布朗运动　　 在互不重叠的区间上, 状态的增量是相互 独立. 增量的概率分布 数字特征 　有关的随机变量 数学模型　 　数字特征 一、独立增量过程 二、泊松过程的数学模型 三、维纳过程的数学模型 四、小结 第三节　泊松过程及维纳过程 　　在互不重叠的区间上,状态的增量是相 一、独立增量过程 互独立的. 特征: 则称增量具有平稳性. 如果增量具有平稳性, 那么增量 X(t)-X(s) 的分 　布函数只依赖于时间差 t-s, 而不依赖于 t 和 s 本身. 　　当增量具有平稳性时, 是齐次的或时齐的. 称相应的独立增量过程 1.问题的提出 考虑下列随时间的推移迟早会重复出现的事件： (1) 自电子管阴极发射的电子到达阳极; (2) 意外事故或意外差错的发生; (3) 要求服务的顾客到达服务站. 2.问题的分析与求解 　　将电子、顾客等看作时间轴上的质点, 达阳极、顾客到达服务站等事件的发生相当于质 点出现. 陆续地出现在时间轴上的许多质点所构成的随机 的质点流. 称为计数过程. 因此研究的对象可以认为是随时间推移, 电子到 计数过程的一个典型样本函数 (1)在不相重叠的区间上的增量具有独立性. 泊松资料 增量的分布律 概率的计算 利用初值条件求解微分方程可得 将此式进行整理后可得 如此重复,一般地可得到 结论 泊松过程的数字特征 均值函数 方差函数 　　泊松过程的强度等于单位长时间间隔内出现的 质点数目的期望值. 协方差函数 相关函数 3.与泊松过程有关的随机变量 (1)等待时间 设质点(或事件)依次重复出现的时刻 (2)点间间距 求导可得条件概率密度函数为 结论 定理一 定理二 定理的意义 　　定理刻画出了泊松过程的特征. 要确定一个计数过程是不是泊松过程, 并且服从同一个 只要用 统计方法检验点间间距是否独立, 指数分布. 1.布朗运动简介 　　英国植物学家布朗(Brown)在显微镜下, 　　爱因斯坦(Enisten)1905年提出一种理论, 漂浮在平静的液面上的微小粒子, 进行着杂乱无章的运动, 为微粒的这种运动是由于受到大量随机的、相互 独立的分子碰撞的结果. 观察 发现它们不断地 这种现象称为布朗运动. 认 布朗资料 布朗运动计算机模拟结果 n=100 n=500 n=1000 n=5000 n=10000 n=50000 由于粒子的运动完全是由液体分子的不规则 碰撞而引起的, 因此, 在不相重叠的时间间隔内, 碰撞的次数、大小和方向可假定是相互独立的. 　　 液面处于平衡状态, 这时粒子在一时段上位移 的概率分布可以认为只依赖于这时段的长度, 而与 观察的起始时刻无关.