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====连续时间马尔科夫链的基础====
 
====连续时间马尔科夫链的基础====
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=====时齐性=====
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与离散时间马尔科夫链相同,若连续马尔科夫链的转移概率<math>P(X(t+s)=j|X(s)=i)</math>与初始时刻<math>s</math>无关,那么称该马尔科夫链是时齐的。简记<math>P(X(t+s)=j|X(s)=i)=P_{ij}(t)</math>,相应地记转移概率矩阵为<math>P(t)</math>。特别的,<math>P(0)=I</math>。
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=====C-K方程=====
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与离散时间马尔科夫链相同,连续马尔科夫链也能得到C-K方程:
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<math>P_{ij}(t+s)=\sum_{k\in S}P_{ik}(t)P_{kj}(s),</math>
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对应的矩阵形式为
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<math>P(t+s)=P(t)P(s)</math>。
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上式中乘积转化为求和,这会自然地联想到指数函数。由于指数函数具有特殊的求导性质,所以考察转移概率矩阵的变化率
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<math>
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\begin{aligned}
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&\frac{1}{\Delta t}\left(P(t+\Delta t)-P(t)\right)\\
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&=\frac{1}{\Delta t}\left(P(t)P(\Delta t)-P(t)\right)\\
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&=P(t)\left(\frac{P(\Delta t)-I}{\Delta t}\right)。
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\end{aligned}
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</math>
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易知,当<math>\Delta t \to 0</math>,有<math>P(\Delta t)\to I</math>。那么,假设
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<math>\lim_{\Delta t\to 0}\frac{P(\Delta t)-I}{\Delta t}</math>存在并记为<math>Q</math>,则
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<math>\frac{d}{dt}P(t)=P(t)Q</math>,
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称为前向方程。
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同理,由于
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<math>
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P(t+\Delta t)=P(\Delta t)P(t),
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</math>
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可得
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<math>\frac{d}{dt}P(t)=QP(t)</math>,
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称为后向方程。
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进一步,由初值条件<math>P(0)=I</math>,
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可得
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<math>P(t)=\exp(Qt)</math>。
    
==连续时间马尔科夫链==
 
==连续时间马尔科夫链==
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