《应用随机过程》是应用随机过程教材,其内容包括概率论的基础知识、随机过程的基本概念和基本类型、离散(连续)时间的马尔可夫链、泊松过程、鞅过程、布朗运动和平稳过程等。
《应用随机过程》尽量采用通俗易懂的方法介绍随机过程中的基本概念和基本理论,更加强调理论的直观解释和应用,选取了大量与社会、经济、金融、生物等领域相关的例题和习题,可供读者自学、参考。
《应用随机过程》可以作为工程硕士和非数学类专业本科生的应用教材或教学参考书,也可为从事与随机过程相关的教学和工程技术人员提供参考。
随机过程是概率论的延伸,其研究方法和内容不仅是概率统计、金融数学等数学专业研究的基础,也为生物信息、经济管理、工程技术等专业提供理论指导,研究学者越来越重视随机分析的方法在实际工作中的应用,因此大多数高等院校为工程硕士开设了该课程,但学生普遍反映这门课程难以理解,其中主要的原因是学时少、理论性强、数学基础要求高.它必须以一些先修的数学课程作为基础,包括数学分析、高等代数、概率论与数理统计、实变和复变函数等,然而对于非数学专业的研究生,数学基础相对较弱甚至有些数学课程在本科期间没有开设.随机课程的课时大部分缩减到32学时或者48学时,而理论证明和推导占主要部分,学生难以理解模型的直观解释和应用背景,无法把随机过程与专业领域相结合.
目前随机过程的教材主要是面向具有一定数学基础的本科生和研究生,理论性比较强,并过于重视理论的证明,让学生产生畏难情绪,对这门课程失去兴趣,因此编写一部适合工程硕士或非数学专业的应用教材是必要的.依据工程硕士教育的培养目标,首先,编写的教材应尽可能弱化理论,省略一些难以理解的证明和推导过程,强调理论的直观解释,对于重要的定理和结论尽量用通俗易懂的数学语言体现,而不是用一堆晦涩难懂的公式证明;其次,重视模型的应用,选择一些与社会、经济、金融、管理、生物等领域相关的例题和习题,主要帮助学生针对实际应用问题建立一个与之相关的随机过程模型;最后,借助随机过程理论解决问题.在每章的后面尽可能添加一些与各领域有关的应用案例,如在马尔可夫链这一章的最后可以利用马尔可夫链的特性对当前的股票市场做预测和分析,从而提高学生利用随机过程理论解决实际问题的能力.
本书共有8章,其中第1章和第2章介绍了随机过程的预备和基础知识,第3、4章分别介绍了离散和连续参数的马尔可夫链,第5、6、7、8章分别介绍了泊松过程、鞅过程、布朗运动和平稳过程.
编写本书的目的是为随机过程的学习者提供更好的理解和应用,但由于编者水平和经验有限,在编写的过程中若存在一些缺点和错误,希望读者给出批评和建议,
第1章 概率论的基础知识
1.1 概率空间
1.2 随机变量及分布函数
1.3 随机变量的数字特征
1.4 多维随机变量及其联合分布
1.5 条件数学期望
第2章 随机过程
2.1 随机过程的基本概念
2.2 随机过程的有限维分布和数字特征
2.3 几类重要的随机过程
第3章 马尔可夫链
3.1 马尔可夫链的基本概念
3.2 马尔可夫链的状态分类
3.3 平稳分布
3.4 马尔可夫链在股票市场中的应用
习题
第4章 连续时间的马尔可夫链
4.1 连续时间马尔可夫链的基本概念
4.2 柯尔莫哥洛夫微分方程
4.3 时间连续马尔可夫链的应用
习题
第5章 泊松过程
5.1 泊松过程的定义
5.2 泊松过程的性质
5.3 泊松过程的推广
习题
第6章 鞅过程
6.1 离散鞅的定义
6.2 停时与停时定理
6.3 鞅在金融中的应用
习题
第7章 布朗运动
7.1 布朗运动的定义及其概率分布和数字特征
7.2 布朗运动的性质
7.3 布朗运动的推广
习题
第8章 平稳过程
8.1 平稳过程的定义
8.2 平稳过程及其相关函数的性质
8.3 平稳过程的均方遍历性
8.4 平稳过程的谱密度
8.5 线性系统中的平稳过程
习题
附录
参考文献