توزيع نوع الطور المنفصل

يُعدّ التوزيع الطوري المنفصل توزيعًا احتماليًا ينتج عن نظام من توزيعات هندسية مترابطة، أو أكثر، تحدث بالتتابع، أو على شكل أطوار. وقد يكون تسلسل حدوث كل طور عملية عشوائية بحد ذاتها . ويمكن تمثيل هذا التوزيع بمتغير عشوائي يصف الزمن اللازم لامتصاص سلسلة ماركوف ذات حالة امتصاص واحدة. وتمثل كل حالة من حالات سلسلة ماركوف طورًا من الأطوار.

له مكافئ زمني مستمر في توزيع نوع الطور .

تعريف

سلسلة ماركوف المنتهية هي سلسلة ماركوف تكون فيها جميع الحالات عابرة، باستثناء حالة واحدة تمتص الحالة. بإعادة ترتيب الحالات، تصبح مصفوفة احتمالية الانتقال لسلسلة ماركوف المنتهية معم{\displaystyle m}الحالات العابرة هي

P=[تيتي00تي1]،{\displaystyle {P}=\left[{\begin{matrix}{T}&\mathbf {T} ^{0}\\\mathbf {0} ^{\mathsf {T}}&1\end{matrix}}\right],}

أينتي{\displaystyle {T}}هوم×م{\displaystyle m\times m}مصفوفة،تي0{\displaystyle \mathbf {T} ^{0}}و0{\displaystyle \mathbf {0} }هي متجهات عمودية معم{\displaystyle m}المدخلات، وتي0+تي1=1{\displaystyle \mathbf {T} ^{0}+{T}\mathbf {1} =\mathbf {1} }تتميز مصفوفة الانتقال بشكل كامل بكتلتها العلوية اليسرى.تي{\displaystyle {T}}.

التعريف. توزيع على{0،1،2،...}{\displaystyle \{0,1,2,...\}}يعتبر توزيعًا من نوع الطور المنفصل إذا كان توزيع وقت المرور الأول إلى الحالة الممتصة لسلسلة ماركوف منتهية ذات عدد محدود من الحالات.

توصيف

ثبّت سلسلة ماركوف منتهية.تي{\displaystyle {T}}الكتلة العلوية اليسرى من مصفوفة الانتقال الخاصة بها وτ{\displaystyle \tau }التوزيع الأولي. يُشار إلى توزيع أول مرة للوصول إلى حالة الامتصاص بـPحد(τ،تي){\displaystyle \mathrm {PH} _{d}({\boldsymbol {\tau }},{T})}أودPح(τ،تي){\displaystyle \mathrm {DPH} ({\boldsymbol {\tau }},{T})}.

دالة التوزيع التراكمي الخاصة بها هي

F(ك)=1-τتيك1،{\displaystyle F(k)=1-{\boldsymbol {\tau }}{T}^{k}\mathbf {1} ,}

لك=1،2،...{\displaystyle k=1,2,...}ودالة كثافتها هي

و(ك)=τتيك-1تي0،{\displaystyle f(k)={\boldsymbol {\tau }}{T}^{k-1}\mathbf {T^{0}} ,}

لك=1،2،...{\displaystyle k=1,2,...}يُفترض أن احتمال بدء العملية في حالة الامتصاص يساوي صفرًا. تُعطى العزوم العاملية لدالة التوزيع كما يلي:

هـ[ك(ك-1)...(ك-ن+1)]=ن!τ(أنا-تي)-نتين-11،{\displaystyle E[K(K-1)...(K-n+1)]=n!{\boldsymbol {\tau }}(I-{T})^{-n}{T}^{n-1}\mathbf {1} ,}

أينأنا{\displaystyle I}هي مصفوفة الوحدة ذات الأبعاد المناسبة .

حالات خاصة

وكما أن التوزيع الزمني المستمر هو تعميم للتوزيع الأسي، فإن التوزيع الزمني المتقطع هو تعميم للتوزيع الهندسي، على سبيل المثال:

انظر أيضاً

مراجع

  • MF Neuts. حلول المصفوفة الهندسية في النماذج العشوائية: نهج خوارزمي، الفصل 2: ​​توزيعات الاحتمالات من النوع الطوري؛ منشورات دوفر، 1981.
  • جي. لاتوش، في. راماسوامي. مقدمة في أساليب التحليل المصفوفي في النمذجة العشوائية ، الطبعة الأولى. الفصل الثاني: توزيعات PH؛ ASA SIAM، 1999.