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自激点过程介绍

发布时间:2023-09-15 17:39:23

自激点过程(self-exciting point process)是一类强度可以依赖于过程自身历史的点过程。

自激点过程定义

在数学上,自激点过程被定义为满足下述条件的计数过程

:对任意实数

和0">,

其中

依次是过程的第一,第二,……,第

个点发生时刻。在某些文献的定义中还加上有序性条

和对初始状态的规定:

注意自激点过程的强度λ不仅随时间t变化,而且还是过程

的现实ω的函数,即强度本身是一随机过程,但它受点过程自身的演化制约。

如果计数过程

满足:

且对于小时间h有

则称为自激点过程,而随机过程

称为其强度过程。

自激点过程

称为m-记忆的,如果

即强度过程只依赖最近发生的m个事件的时刻,而与

无关。

最简单的是

的情形,这是无记忆(0-记忆)的自激点过程情形,即下面的定义。

定义1计数过程

称为无记忆的自激点过程,如果

满足:

且存在正值函数

使对于小的h有

由此可见,无记忆的自激点过程是条件非时齐Poisson过程。

例1年龄

个人的群体在时刻

以前的死亡人数(死亡计数过程)

可以用无记忆的自激点过程建模,其强度过程为

其中

是年龄为

的死亡率,

无记忆的自激点过程的有限维分布

无记忆的自激点过程

在有限个时刻上的联合分布为: 对于

整数

其中

自激点过程条件强度过程

定义2

称为自激点过程的条件强度过程。

于是,对于自激点过程有

自激点过程绝对概率

仿照初等概率论中Poisson过程的绝对概率的推导,可以得到

同样仿照初等概率论中Poisson过程的绝对概率的推导,我们得到下面的结论。

命题1 自激点过程的绝对概率满足如下的(常微分方程组)

这是一个非时齐的单侧纯生过程,可以用归纳法求得其解为

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