Усиленный закон больших чисел
Поскольку результаты данного поста использоваться далее не будут, мы их приведем без доказательства. Будет рассмотрен лишь случай непрерывного времени. Распространение на дискретное время очевидно.
Пусть ? и ?* — стационарные распределения, рассмотренные в теореме 5.4. Пусть f(z) —некоторая функция, интегрируемая по распределению ?. Рассмотрим последовательность случайных величин (?n}, где
?n = ?f(zt)dt, n ? 1, ?0(1) = 0, (1)
причем предполагается, что начальное состояние z0 является случайным с распределением ?*. Тогда {?n} — стационарная последовательность.
Теорема 1. Если {?n} — метрически транзитивная последовательность, то для почти всех (по распределению ?n) начальных условий
Pz {lim -1/t ?f(zs)ds = ?f(z)?(dz)} = 1. (2)
Утверждение теоремы 1 представляет собой формулировку закона больших чисел в усиленной форме для процесса zt.
Из теоремы 1 следует, что в принятых предположениях для любого множества В?Z
lim 1/t ?P{zs?В}ds = ?(В). (3)
Условие метрической транзитивности, требуемое в теореме 1, выполнено, если для некоторой постоянной ? < 1 равномерно по В?z{||z|| < а} имеет место неравенство
|P{zn0?B|z00 = z} – ?*(B)| < ?n. (4)
Отметим, что если рассматривать процессы, «типичные» для задач массового обслуживания, теории надежности и т. д., то для них неравенство вида (4), как правило, не выполнено, если вместо zn0 подставить значения исходного процесса. Рассмотрение «вложенного» процесса zn0 в корне меняет картину. Для него уже выполнение неравенства (4) не есть «патологический» случай. Например, для справедливости (4) достаточно существования таких множеств S?{||z|| < а} и целого числа N > 0, что
inf P{zN0?S|z00 = z} > 0,
и, кроме того, чтобы у распределения Р {zN0?S/z00 = z} при всех ||z|| < а в множестве S существовала плотность pN0(z, y) и
inf pN0(z, у) > 0.
Данное условие можно сформулировать в более общем виде, если рассмотреть вместо плотностей pN0 абсолютно непрерывные компоненты разложения распределения Р {zN0?S|z00 = z} относительно некоторой ?-конечной меры.
- Экспоненциальный закон – теория вероятностей
- Закон Пуассона – теория вероятностей
- Нормальное распределение (закон Гаусса) – теория вероятностей
- Сходимость и метрики
- Оценка скорости сходимости в теореме восстановления
- Вероятность попадания случайной величины на заданный участок
- Теорема Форда-Фалкерсона о максимальном потоке
- Шкала мощностей
- Марковские процессы с дискретным временем
- Примеры устойчивости предельных режимов
- Постановка задачи устойчивости предельных режимов
- Оценки в случае дискретного времени
- Свойство регулярности. Необрывающиеся процессы
- Примеры 1 и 2 моделей с дискретным временем
- Постановка задачи оценки распределения момента первого достижения
- Устойчивость регенерирующих процессов
- Ограниченность для КЛП