数学百科

生灭过程

2023-06-05

英文

birth and death process

简介

一种随机过程.指系统状态随时间变化的一种过程.设有某个系统,具有状态集S={0,1,2,…};N(t)表示系统在时刻t(≥0)所处的状态;在时刻t系统处于状态n的条件下,若再经过长为Δt的时间段,系统的状态N(t+Δt)满足下列三个条件,则称为一个生灭过程.这三个条件是:

1.转移到状态n+1(0≤n<+∞)的概率为λnΔt+o(Δt);

2.转移到状态n-1(1≤n<+∞)的概率为μnΔt+o(Δt);

3.转移到状态A≡S-{n-1,n,n+1}的总概率为o(Δt),其中λn>0,μn>0为固定常数,且与t无关.

若S仅包含有限个元素:S={0,1,2,…,k},也满足以上三个条件,但要把前两个条件中n的变化范围改为:

1′.0≤n<k;

2′.1≤n≤k,

则称为有限状态生灭过程.对于标准M/M/1模型,系统状态N(t)为一生灭过程.此生灭过程的微分差分方程是

式中Pn(t)表示系统中有n个顾客的概率,到达规律服从参数为λ的泊松流,服务时间服从参数为μ的负指数分布.