Home

Markovprozess

Der Markovprozess ist ein stochastischer Prozess, der die Markov-Eigenschaft besitzt: Die Verteilung der zukünftigen Zustände hängt bedingungslos nur vom aktuellen Zustand ab, nicht von der bisherigen Geschichte. Formal heißt das, die bedingte Verteilung von X_{t+1} gegeben X_t und der Vergangenheit ist dieselbe wie die Verteilung von X_{t+1} nur abhängig von X_t.

Der Zustandsraum S eines Markovprozesses kann endlich, abzählbar unendlich oder sogar kontinuierlich sein. Die Zeitparameter können

In diskreter Zeit bezeichnet man die Übergangswahrscheinlichkeiten p_{ij} = P(X_{n+1}=j | X_n=i). Die Sammlung aller p_{ij} bildet die

Wichtige Sätze umfassen die Chapman-Kolmogorov-Gleichungen, die die Verläufe über mehrere Zeitschritte verknüpfen, sowie die Konzepte der

Anwendungen finden sich in Warteschlangentheorie, Finanzmathematik, Biologie und Physik. Typische Beispiele sind einfache Zufallsgänge, Birth-Death-Prozesse und

diskret
sein
(t
=
0,
1,
2,
…)
oder
kontinuierlich
(t
≥
0).
Entsprechend
unterscheidet
man
diskrete
Zeit
Markov-Ketten
und
kontinuierliche
Zeit
Markovprozesse.
Übergangsmatrix
P,
die
die
Sprünge
zwischen
Zuständen
beschreibt.
In
kontinuierlicher
Zeit
werden
die
Übergangsraten
q_{ij}
(i
≠
j)
verwendet
und
durch
die
Generatormatrix
Q
festgehalten,
wobei
q_{ii}
=
-∑_{j≠i}
q_{ij}
gilt.
Die
zeitliche
Entwicklung
wird
durch
die
Semigruppe
oder
den
Generator
beschrieben.
stationären
Verteilung
π
(für
disc.
Zeit
gilt
πP
=
π;
für
kontinuierliche
Zeit
πQ
=
0).
Unter
geeigneten
Bedingungen
konvergieren
Zustandsverteilungen
gegen
eine
einzigartige
stationäre
Verteilung;
solche
Prozesse
sind
oft
ergodisch
oder
gemischt.
M/M/1-Warteschlangen.