《應(yīng)用隨機(jī)過程》著重于對(duì)隨機(jī)過程的基本知識(shí)、方法和思想的詮釋,并大篇幅闡述隨機(jī)過程在統(tǒng)計(jì)、管理、金融以及經(jīng)濟(jì)等方向的實(shí)際應(yīng)用。
《應(yīng)用隨機(jī)過程》可分為三部分:首部分(首章和第二章)介紹隨機(jī)過程的預(yù)備知識(shí),第二部分(第三章和第四章)介紹離散時(shí)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(yùn)動(dòng)與離散時(shí)間鞅。為了方便學(xué)習(xí),每節(jié)后都配有練習(xí)題,且部分典型練習(xí)題給出了詳細(xì)解答,讀者可通過掃描二維碼進(jìn)行學(xué)習(xí)。
《應(yīng)用隨機(jī)過程》可作為高等學(xué)校非數(shù)學(xué)類專業(yè)隨機(jī)過程課程的教材或參考書,也可供其他科研人員參考。
隨機(jī)過程以介紹若干研究復(fù)雜隨機(jī)現(xiàn)象的理論、方法與應(yīng)用為主要內(nèi)容。長(zhǎng)期以來(lái),隨機(jī)過程在高等學(xué)校作為專業(yè)課程和研究類課程在數(shù)學(xué)相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)和一些工程專業(yè)的研究生階段開設(shè)。近年來(lái),隨著社會(huì)與科技的發(fā)展,開設(shè)該課程的專業(yè)越來(lái)越多,開設(shè)的時(shí)間也被提前到大學(xué)二、三年級(jí)。在這種背景下,精選教學(xué)內(nèi)容,使其在保留課程特色與精華的同時(shí)降低學(xué)習(xí)門檻已成為該課程教學(xué)中需要面對(duì)的最大挑戰(zhàn)。本書是編者在多年的教學(xué)過程中對(duì)教學(xué)內(nèi)容不斷探索與精煉,同時(shí)參考國(guó)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(xué)(數(shù)學(xué)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(jì))的知識(shí),內(nèi)容著重于隨機(jī)過程的基本理論和基本方法的介紹,注重實(shí)際應(yīng)用。為了保證本書的獨(dú)立性與理論體系的相對(duì)完整性,也為了便于讀者自學(xué),本書在內(nèi)容上做了如下編排:
首先,注重夯實(shí)與強(qiáng)化讀者已有的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。本書第一章簡(jiǎn)要地回顧了初等概率論的基本內(nèi)容,并補(bǔ)充介紹了條件數(shù)學(xué)期望、分布函數(shù)的特征以及隨機(jī)變量的收斂等重難點(diǎn)內(nèi)容。此外,我們還通過第一章的練習(xí)題幫助讀者回顧了一些學(xué)習(xí)隨機(jī)過程所需的高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)知識(shí)。
其次,注重與初等概率論課程的銜接。在導(dǎo)入隨機(jī)過程時(shí)從初等概率論涉及的隨機(jī)變量序列出發(fā),以伯努利過程(獨(dú)立同分布的伯努利隨機(jī)變量序列)、隨機(jī)游動(dòng)(獨(dú)立同分布隨機(jī)變量的部分和序列)、泊松過程(獨(dú)立同指數(shù)分布隨機(jī)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(rèn)識(shí)和了解隨機(jī)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(xué)門檻。讀者只要熟練掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)以及初等概率論知識(shí)就能順利閱讀全部?jī)?nèi)容。為了理論體系相對(duì)完整,我們對(duì)那些在理解隨機(jī)過程理論和方法時(shí)所必需的、但通常以測(cè)度論或?qū)嵶兒瘮?shù)等大學(xué)高年級(jí)數(shù)學(xué)知識(shí)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(shí)
1.1 隨機(jī)變量及其分布
1.1.1 樣本空間、隨機(jī)事件與概率
1.1.2 單個(gè)隨機(jī)變量及相關(guān)刻畫
1.1.3 有限多個(gè)隨機(jī)變量
練習(xí)題1.1
1.2 條件數(shù)學(xué)期望
1.2.1 隨機(jī)事件發(fā)生條件下的分布與數(shù)學(xué)期望
1.2.2 關(guān)于隨機(jī)變量的條件數(shù)學(xué)期望
1.2.3 條件數(shù)學(xué)期望的推廣與一般化
練習(xí)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(xí)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(jiǎn)單性質(zhì)
練習(xí)題1.4
第二章 簡(jiǎn)單隨機(jī)模型
2.1 隨機(jī)過程簡(jiǎn)介
2.1.1 隨機(jī)過程的基本概念
2.1.2 隨機(jī)過程的刻畫
2.1.3 典型隨機(jī)過程
練習(xí)題2.1
2.2 直線上簡(jiǎn)單隨機(jī)游動(dòng)
2.2.1 模型及其刻畫
2.2.2 基本性質(zhì)及其應(yīng)用
練習(xí)題2.2
2.3 泊松過程
2.3.1 計(jì)數(shù)過程
2.3.2 泊松過程及其刻畫
2.3.3 到達(dá)時(shí)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(xí)題2.3
……
第三章 離散時(shí)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(yùn)動(dòng)
第七章 離散時(shí)間鞅
參考文獻(xiàn)