Markov链中模式出现的概率和时间

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本文中考虑状态空间△为有限集的时间齐次的Markov链{Zn}n≥1.由△中元素组成的长度有限的有序序列称为模式,由有限个模式组成的集合称为模式集.考虑模式集C={A1,A2,…,Ak},假设C中任意一个模式均不以其他模式作为子模式.令ΤAq为在{Zn}n≥1过程中Aq首次出现的时刻,令Τ=Τc=min{ΤA1,…,ΤAk}为C中模式首次出现的时刻.我们感兴趣的量是P(Τ=ΤAq)和E(Τ).对于上述问题,在序列是独立同分布情形时,已经有了很漂亮的结果.在序列是一般的马尔科夫链情形时,有文献给出了P(Τ=ΤAq)和E(Τ)满足的方程组,但方程组的个数非常多,系数的表达和求解也非常复杂.  本文的主要工作就是给出当{Zn}n≥1是一般的时间齐次的Markov链时,P(Τ=ΤAq)和E(Τ)所满足的方程组,它牵涉到的方程个数只有|△|+|C|个,大大简化了计算量并且系数也相对容易计算.对于独立同分布的情形,我们也验证了我们的结论和已有的结论是一致的.最后,我们也给出了一些特殊情况下的通解.特别地,给出了二状态二模式下的通解,以及各模式第一个元素相同时的通解.
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