《應(yīng)用隨機過程》著重于對隨機過程的基本知識、方法和思想的詮釋,并大篇幅闡述隨機過程在統(tǒng)計、管理、金融以及經(jīng)濟等方向的實際應(yīng)用。
《應(yīng)用隨機過程》可分為三部分:首部分(首章和第二章)介紹隨機過程的預(yù)備知識,第二部分(第三章和第四章)介紹離散時間馬爾可夫鏈及其應(yīng)用,第三部分(第五至七章)分別介紹更新過程、布朗運動與離散時間鞅。為了方便學習,每節(jié)后都配有練習題,且部分典型練習題給出了詳細解答,讀者可通過掃描二維碼進行學習。
《應(yīng)用隨機過程》可作為高等學校非數(shù)學類專業(yè)隨機過程課程的教材或參考書,也可供其他科研人員參考。
隨機過程以介紹若干研究復(fù)雜隨機現(xiàn)象的理論、方法與應(yīng)用為主要內(nèi)容。長期以來,隨機過程在高等學校作為專業(yè)課程和研究類課程在數(shù)學相關(guān)專業(yè)的高年級和一些工程專業(yè)的研究生階段開設(shè)。近年來,隨著社會與科技的發(fā)展,開設(shè)該課程的專業(yè)越來越多,開設(shè)的時間也被提前到大學二、三年級。在這種背景下,精選教學內(nèi)容,使其在保留課程特色與精華的同時降低學習門檻已成為該課程教學中需要面對的最大挑戰(zhàn)。本書是編者在多年的教學過程中對教學內(nèi)容不斷探索與精煉,同時參考國內(nèi)外有關(guān)著作編寫而成的。
本書只要求讀者具有高等數(shù)學(數(shù)學分析)、線性代數(shù)(高等代數(shù))和初等概率論(概率論與數(shù)理統(tǒng)計)的知識,內(nèi)容著重于隨機過程的基本理論和基本方法的介紹,注重實際應(yīng)用。為了保證本書的獨立性與理論體系的相對完整性,也為了便于讀者自學,本書在內(nèi)容上做了如下編排:
首先,注重夯實與強化讀者已有的數(shù)學基礎(chǔ)。本書第一章簡要地回顧了初等概率論的基本內(nèi)容,并補充介紹了條件數(shù)學期望、分布函數(shù)的特征以及隨機變量的收斂等重難點內(nèi)容。此外,我們還通過第一章的練習題幫助讀者回顧了一些學習隨機過程所需的高等數(shù)學和線性代數(shù)知識。
其次,注重與初等概率論課程的銜接。在導(dǎo)入隨機過程時從初等概率論涉及的隨機變量序列出發(fā),以伯努利過程(獨立同分布的伯努利隨機變量序列)、隨機游動(獨立同分布隨機變量的部分和序列)、泊松過程(獨立同指數(shù)分布隨機變量的部分和序列的逆)等具體模型作為本書第二章內(nèi)容,幫助讀者初步認識和了解隨機過程所討論的問題、所涉及的思想和方法以及相關(guān)的應(yīng)用。
再次,注重降低閱讀本書的數(shù)學門檻。讀者只要熟練掌握高等數(shù)學、線性代數(shù)以及初等概率論知識就能順利閱讀全部內(nèi)容。為了理論體系相對完整,我們對那些在理解隨機過程理論和方法時所必需的、但通常以測度論或?qū)嵶兒瘮?shù)等大學高年級數(shù)學知識為基礎(chǔ)展開的概念和結(jié)論做了相應(yīng)的改寫和注釋。
第一章 預(yù)備知識
1.1 隨機變量及其分布
1.1.1 樣本空間、隨機事件與概率
1.1.2 單個隨機變量及相關(guān)刻畫
1.1.3 有限多個隨機變量
練習題1.1
1.2 條件數(shù)學期望
1.2.1 隨機事件發(fā)生條件下的分布與數(shù)學期望
1.2.2 關(guān)于隨機變量的條件數(shù)學期望
1.2.3 條件數(shù)學期望的推廣與一般化
練習題1.2
1.3 特征函數(shù)
1.3.1 特征函數(shù)
1.3.2 拉普拉斯變換
1.3.3 概率母函數(shù)
練習題1.3
1.4 收斂性與極限定理
1.4.1 三類收斂性
1.4.2 博雷爾一坎泰利引理
1.4.3 柯西基本列
1.4.4 收斂的簡單性質(zhì)
練習題1.4
第二章 簡單隨機模型
2.1 隨機過程簡介
2.1.1 隨機過程的基本概念
2.1.2 隨機過程的刻畫
2.1.3 典型隨機過程
練習題2.1
2.2 直線上簡單隨機游動
2.2.1 模型及其刻畫
2.2.2 基本性質(zhì)及其應(yīng)用
練習題2.2
2.3 泊松過程
2.3.1 計數(shù)過程
2.3.2 泊松過程及其刻畫
2.3.3 到達時間的條件分布
2.3.4 稀疏過程
2.3.5 非齊次泊松過程
2.3.6 復(fù)合泊松過程
練習題2.3
……
第三章 離散時間馬爾可夫鏈
第四章 馬爾可夫鏈應(yīng)用模型
第五章 更新過程
第六章 布朗運動
第七章 離散時間鞅
參考文獻