編輯推薦
《應用隨機過程 概率模型導論》是國際知名統計學傢Sheldon M. Ross所著的關於基礎概率理論和隨機過程的經典教材,被加州大學伯剋利分校、哥倫比亞大學、普度大學、密歇根大學、俄勒岡州立大學、華盛頓大學等眾多國外知名大學所采用。
與其他隨機過程教材相比,本書非常強調實踐性,內含極其豐富的例子和習題,涵蓋瞭眾多學科的各種應用。作者富於啓發而又不失嚴密性的敘述方式,有助於使讀者建立概率思維方式,培養對概率理論、隨機過程的直觀感覺。對那些需要將概率理論應用於精算學、計算機科學、管理學和社會科學的讀者而言,本書是一本極好的教材或參考書。
第11版新增大量例子和習題,還對連續時間的馬爾可夫鏈、漂移布朗運動等內容做瞭修訂,更加注重強化讀者的概率直觀。
內容簡介
《應用隨機過程 概率模型導論(英文版 第11版)》是一部經典的隨機過程著作,敘述深入淺齣、涉及麵廣。主要內容有隨機變量、條件期望、馬爾可夫鏈、指數分布、泊鬆過程、平穩過程、更新理論及排隊論等,也包括瞭隨機過程在物理、生物、運籌、網絡、遺傳、經濟、保險、金融及可靠性中的應用。特彆是有關隨機模擬的內容,給隨機係統運行的模擬計算提供瞭有力的工具。最新版還增加瞭不帶左跳的隨機徘徊和生滅排隊模型等內容。本書約有700道習題,其中帶星號的習題還提供瞭解答。
《應用隨機過程 概率模型導論(英文版 第11版)》可作為概率論與數理統計、計算機科學、保險學、物理學、社會科學、生命科學、管理科學與工程學等專業隨機過程基礎課教材。
作者簡介
Sheldon M. Ross,國際知名概率與統計學傢,南加州大學工業工程與運籌係係主任。1968年博士畢業於斯坦福大學統計係,曾在加州大學伯剋利分校任教多年。研究領域包括:隨機模型、仿真模擬、統計分析、金融數學等。Ross教授著述頗豐,他的多種暢銷數學和統計教材均産生瞭世界性的影響,如《概率論基礎教程(第8版)》等。
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精彩書評
★本書的一大特色是實例豐富,內容涉及多個學科,尤其是精算學……相信任何有上進心的讀者都會對此愛不釋手。”
——JeanLeMaire,賓夕法尼亞大學沃頓商學院
★“書中的例子和習題非常齣色,作者不僅提供瞭非常基本的例子,以闡述基礎概念和公式,還從盡可能多的學科中提煉齣許多較高級的實例,極具參考價值。”
——MattCarlton,加州州立理工大學(CalPoly)
目錄
1IntroductiontoProbabilityTheory
1.1Introduction
1.2SampleSpaceandEvents
1.3ProbabilitiesDefinedonEvents
1.4ConditionalProbabilities
1.5IndependentEvents
1.6Bayes'Formula
Exercises
References
2RandomVariables
2.1RandomVariables
2.2DiscreteRandomVariables
2.2.1TheBernoulliRandomVariable
2.2.2TheBinomialRandomVariable
2.2.3TheGeometricRandomVariable
2.2.4ThePoissonRandomVariable
2.3ContinuousRandomVariables
2.3.1TheUniformRandomVariable
2.3.2ExponentialRandomVariables
2.3.3GammaRandomVariables
2.3.4NormalRandomVariables
2.4ExpectationofaRandomVariable
2.4.1TheDiscreteCase
2.4.2TheContinuousCase
2.4.3ExpectationofaFunctionofaRandomVariable
2.5JointlyDistributedRandomVariables
2.5.1JointDistributionFunctions
2.5.2IndependentRandomVariables
2.5.3CovarianceandVarianceofSumsofRandomVariables
2.5.4JointProbabilityDistributionofFunctionsofRandomVariables
2.6MomentGeneratingFunctions
2.6.1TheJointDistributionoftheSampleMeanandSampleVariancefromaNormalPopulation
2.7TheDistributionoftheNumberofEventsthatOccur
2.8LimitTheorems
2.9StochasticProcesses
Exercises
References
3ConditionalProbabilityandConditionalExpectation
3.1Introduction
3.2TheDiscreteCase
3.3TheContinuousCase
3.4ComputingExpectationsbyConditioning
3.4.1ComputingVariancesbyConditioning
3.5ComputingProbabilitiesbyConditioning
3.6SomeApplications
3.6.1AListModel
3.6.2ARandomGraph
3.6.3UniformPriors,Polya'sUrnModel,andBose-EinsteinStatistics
3.6.4MeanTimeforPatterns
3.6.5Thek-RecordValuesofDiscreteRandomVariables
3.6.6LeftSkipFreeRandomWalks
3.7AnIdentityforCompoundRandomVariables
3.7.1PoissonCompoundingDistribution
3.7.2BinomialCompoundingDistribution
3.7.3ACompoundingDistributionRelatedtotheNegativeBinomial
Exercises
4MarkovChains
4.1Introduction
4.2Chapman-KolmogorovEquations
4.3ClassificationofStates
4.4Long-RunProportionsandLimitingProbabilities
4.4.1LimitingProbabilities
4.5SomeApplications
4.5.1TheGambler'sRuinProblem
4.5.2AModelforAlgorithmicEfficiency
4.5.3UsingaRandomWalktoAnalyzeaProbabilisticAlgorithmfortheSatisfiabilityProblem
4.6MeanTimeSpentinTransientStates
4.7BranchingProcesses
4.8TimeReversibleMarkovChains
4.9MarkovChainMonteCarloMethods
4.10MarkovDecisionProcesses
4.11HiddenMarkovChains
4.11.1PredictingtheStates
Exercises
References
5TheExponentialDistributionandthePoissonProcess
5.1Introduction
5.2TheExponentialDistribution
5.2.1Definition
5.2.2PropertiesoftheExponentialDistribution
5.2.3FurtherPropertiesoftheExponentialDistribution
5.2.4ConvolutionsofExponentialRandomVariables
5.3ThePoissonProcess
5.3.1CountingProcesses
5.3.2DefinitionofthePoissonProcess
5.3.3InterarrivalandWaitingTimeDistributions
5.3.4FurtherPropertiesofPoissonProcesses
5.3.5ConditionalDistributionoftheArrivalTimes
5.3.6EstimatingSoftwareReliability
5.4GeneralizationsofthePoissonProcess
5.4.1NonhomogeneousPoissonProcess
5.4.2CompoundPoissonProcess
5.4.3ConditionalorMixedPoissonProcesses
5.5RandomIntensityFunctionsandHawkesProcesses
Exercises
References
6Continuous-TimeMarkovChains
6.1Introduction
6.2Continuous-TimeMarkovChains
6.3BirthandDeathProcesses
6.4TheTransitionProbabilityFunctionPij(t)
6.5LimitingProbabilities
6.6TimeReversibility
6.7TheReversedChain
6.8Uniformization
6.9ComputingtheTransitionProbabilities
Exercises
References
7RenewalTheoryandItsApplications
7.1Introduction
7.2DistributionofN(t)
7.3LimitTheoremsandTheirApplications
7.4RenewalRewardProcesses
7.5RegenerativeProcesses
7.5.1AlternatingRenewalProcesses
7.6Semi-MarkovProcesses
7.7TheInspectionParadox
7.8ComputingtheRenewalFunction
7.9ApplicationstoPatterns
7.9.1PatternsofDiscreteRandomVariables
7.9.2TheExpectedTimetoaMaximalRunofDistinctValues
7.9.3IncreasingRunsofContinuousRandomVariables
7.10TheInsuranceRuinProblem
Exercises
References
8QueueingTheory
8.1Introduction
8.2Preliminaries
8.2.1CostEquations
8.2.2Steady-StateProbabilities
8.3ExponentialModels
8.3.1ASingle-ServerExponentialQueueingSystem
8.3.2ASingle-ServerExponentialQueueingSystemHavingFiniteCapacity
8.3.3BirthandDeathQueueingModels
8.3.4AShoeShineShop
8.3.5AQueueingSystemwithBulkService
8.4NetworkofQueues
8.4.1OpenSystems
8.4.2ClosedSystems
8.5TheSystemM/G/
8.5.1Preliminaries:WorkandAnotherCostIdentity
8.5.2ApplicationofWorktoM/G/
8.5.3BusyPeriods
8.6VariationsontheM/G/
8.6.1TheM/G/1withRandom-SizedBatchArrivals
8.6.2PriorityQueues
8.6.3AnM/G/1OptimizationExample
8.6.4TheM/G/1QueuewithServerBreakdown
8.7TheModelG/M/
8.7.1TheG/M/1BusyandIdlePeriods
8.8AFiniteSourceModel
8.9MultiserverQueues
8.9.1Erlang'sLossSystem
8.9.2TheM/M/kQueue
8.9.3TheG/M/kQueue
8.9.4TheM/G/kQueue
Exercises
References
9ReliabilityTheory
9.1Introduction
9.2StructureFunctions
9.2.MinimalPathandMinimalCutSets
9.3ReliabilityofSystemsofIndependentComponents
9.4BoundsontheReliabilityFunction
9.4.1MethodofInclusionandExclusion
9.4.2SecondMethodforObtainingBoundsonr(p)
9.5SystemLifeasaFunctionofComponentLives
9.6ExpectedSystemLifetime
9.6.1AnUpperBoundontheExpectedLifeofaParallelSystem
9.7SystemswithRepair
9.7.1ASeriesModelwithSuspendedAnimation
Exercises
References
10BrownianMotionandStationaryProcesses
10.1BrownianMotion
10.2HittingTimes,MaximumVariable,andtheGambler'sRuinProblem
10.3VariationsonBrownianMotion
10.3.1BrownianMotionwithDrift
10.3.2GeometricBrownianMotion
10.4PricingStockOptions
10.4.1AnExampleinOptionsPricing
10.4.2TheArbitrageTheorem
10.4.3TheBlack-ScholesOptionPricingFormula
10.5TheMaximumofBrownianMotionwithDrift
10.6WhiteNoise
10.7GaussianProcesses
10.8StationaryandWeaklyStationaryProcesses
10.9HarmonicAnalysisofWeaklyStationaryProcesses
Exercises
References
11Simulation
11.1Introduction
11.2GeneralTechniquesforSimulatingContinuousRandomVariables
11.2.1TheInverseTransformationMethod
11.2.2TheRejectionMethod
11.2.TheHazardRateMethod
11.3SpecialTechniquesforSimulatingContinuousRandomVariables
11.3.1TheNormalDistribution
11.3.2TheGammaDistribution
11.3.3TheChi-SquaredDistribution
11.3.4TheBeta(n,m)Distribution
11.3.5TheExponentialDistribution-TheVonNeumannAlgorithm
11.4SimulatingfromDiscreteDistributions
11.4.1TheAliasMethod
11.5StochasticProcesses
11.5.1SimulatingaNonhomogeneousPoissonProcess
11.5.2SimulatingaTwo-DimensionalPoissonProcess
11.6VarianceReductionTechniques
11.6.1UseofAntitheticVariables
11.6.2VarianceReductionbyConditioning
11.6.3ControlVariates
11.6.4ImportanceSampling
11.7DeterminingtheNumberofRuns
11.8GeneratingfromtheStationaryDistributionofaMarkovChain
11.8.1CouplingfromthePast
11.8.2AnotherApproach
Exercises
References
Appendix:SolutionstoStarredExercises
Index
前言/序言
好的,這是一份關於一本名為《應用隨機過程 概率模型導論(英文版 第11版)》的圖書的詳細簡介,內容不包含該書本身的信息,但旨在描述一本可能具有相似主題範圍、但內容截然不同的書籍: --- 《現代統計推斷與數據科學:理論基礎與前沿方法》 圖書簡介 本書深入探討瞭現代統計學與快速發展的計算數據科學交匯的前沿領域。它不僅僅是一本關於傳統概率論或隨機過程的教科書,而是聚焦於如何利用嚴謹的數學框架來處理和解釋大規模、高維度數據集的實際挑戰。全書分為三個核心部分,係統地構建瞭從基礎理論到復雜應用的全景圖景。 第一部分:統計推斷的理論基石 本部分首先為讀者奠定瞭堅實的統計學基礎,著重於參數估計、假設檢驗以及模型選擇的理論依據。不同於側重於特定隨機過程建模(如馬爾可夫鏈或泊鬆過程)的傳統教材,本書將重點放在漸近理論和大樣本性質上。 我們詳細闡述瞭基於最大似然估計(MLE)的性質,包括其一緻性、漸近正態性和有效性。隨後,引入瞭更具魯棒性的M估計和廣義綫性模型(GLM)的框架,特彆是針對分布不滿足標準正態性假設的數據集。對於假設檢驗,本書不僅涵蓋瞭經典的似然比檢驗,還深入探討瞭貝葉斯因子(Bayes Factors)的計算及其在信息量度量中的作用。此外,還專門設置瞭一章來討論非參數統計推斷的基礎,如核密度估計(KDE)的收斂速度與帶寬選擇,為處理沒有明確結構的數據集提供瞭工具。 第二部分:高維數據與維度縮減 隨著數據維度呈指數級增長,傳統的統計方法麵臨“維度災難”。本部分的核心目標是提供處理高維數據的有效策略和理論支持。 我們將綫性模型的擴展——正則化方法——作為核心內容之一。詳細分析瞭嶺迴歸(Ridge Regression)和Lasso(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)的數學機製、偏差-方差權衡以及它們在特徵選擇中的能力。對於Lasso,我們深入探討瞭其稀疏性産生的條件,包括Oracle性質的證明。在非綫性維度縮減方麵,本書詳細介紹瞭主成分分析(PCA)的譜理論基礎,並將其與更現代的流形學習技術(如Isomap和t-SNE的理論前提)進行瞭對比,強調瞭在不同數據結構下選擇閤適降維方法的原則。 數據降維的理論部分還涵蓋瞭因子分析(Factor Analysis),用以揭示潛在的、不可觀測的因素結構,這對於金融時間序列的因子模型構建尤為重要。 第三部分:現代計算方法與機器學習的統計視角 本書的最後一部分是連接傳統統計學與現代機器學習算法的橋梁。我們不將機器學習視為一個獨立的領域,而是將其置於統計建模的框架下進行審視。 我們將重點分析交叉驗證(Cross-Validation)的理論基礎,包括留一法(LOOCV)的漸近性質以及K摺交叉驗證的偏差估計。在模型評估方麵,本書超越瞭簡單的$R^2$,詳細介紹瞭信息準則(AIC、BIC)的推導,並引入瞭更適應復雜模型和高維環境的修正準則。 在算法層麵,本書對集成學習方法(Ensemble Methods)的統計有效性進行瞭剖析。我們詳細介紹瞭提升(Boosting)算法,特彆是AdaBoost和梯度提升機(GBM)的理論收斂率,並從統計學習理論的角度解釋瞭Bagging(如隨機森林)如何通過降低方差來實現更穩健的預測。 此外,本書還專門闢章節介紹瞭現代統計計算中的重要工具:MCMC(馬爾可夫鏈濛特卡洛)方法。雖然本書不專注於隨機過程的構建,但MCMC作為貝葉斯推斷的計算核心,其理論背景(如Metropolis-Hastings算法的遍曆性和收斂性)是現代數據分析不可或缺的一部分。 目標讀者 本書適閤於研究生階段(碩士和博士)的高級統計學、應用數學、計算機科學以及工程專業的學生。它也為需要深入理解現代數據分析方法背後的數學原理的從業數據科學傢和量化分析師提供瞭堅實的理論支撐。讀者應具備紮實的微積分、綫性代數和基礎概率論知識。本書的編寫風格旨在平衡理論的嚴謹性與實際應用的指導性。 ---