Teorema tersebut adalah "Jika matriks transisi untuk rantai Markov yang tidak dapat direduksi dengan ruang keadaan terbatas S adalah dua kali lipat stokastik, ukuran invariannya (yang unik) seragam di atas S."
Jika Rantai Markov memiliki matriks transisi ganda-stokastik, saya membaca bahwa probabilitas pembatasnya membentuk distribusi yang seragam, tetapi saya tidak begitu mengerti mengapa.
Saya telah mencoba untuk menemukan, dan menemukan, bukti yang dapat dimengerti untuk ini. Tapi buktinya saya menemukan semua rincian yang saya tidak mengerti, seperti proposisi 15.5 di sini (mengapa itu bekerja dengan hanya menggunakan vektor [1, ... 1]?) Dapatkah seseorang mengarahkan saya ke (atau menulis) lebih banyak bukti sederhana / rinci?
(Meskipun bukan bagian dari apa pun yang akan saya berikan di sekolah, itu adalah bagian dari kursus yang saya ambil jadi saya kira saya akan menandainya dengan pekerjaan rumah dalam kedua kasus.)
sumber
Jawaban:
Misalkan kita memiliki rantai Markov yang dapat direduksi dan aperiodik status , dengan status , , dengan matriks transisi stokastik berlipat ganda (yaitu, untuk semua ). Maka distribusi pembatasnya adalah .M+1 mj j=0,1,…,M ∑Mi=0Pi,j=1 j πj=1M+1
Bukti
Perhatikan pertama bahwa adalah solusi unik untuk dan .πj πj=∑Mi=0πiPi,j ∑Mi=0πi=1
Coba . Ini memberi (karena matriksnya adalah stokastik dua kali lipat). Jadi adalah solusi untuk set pertama persamaan, dan untuk membuatnya menjadi solusi untuk normalisasi kedua dengan membaginya dengan .πi=1 πj=∑Mi=0πiPi,j=∑Mi=0Pi,j=1 πi=1 M+1
Secara unik, .πj=1M+1
sumber