马尔可夫跳跃过程的强度估计
观察了一批人在各状态停留的总时间和各种转移的次数(例如健康→生病、生病→康复、生病→死亡),各转移强度估计是多少?
- 对过的标准答案
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- 覆盖的考试公式
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- 参数
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- 开源库
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01当场运行
改一个参数,当场重算
正在用默认参数运行,计算量大的方法最多要 20 秒。
04出处和说明
公式从哪里来,有什么限制
列出参考的教材、论文和考试公式条目。方法的限制和实现上的说明也写在这里。
参考
- IFoA CS2 核心读物马尔可夫跳跃过程:转移强度的极大似然估计
- Dickson、Hardy、Waters:Actuarial Mathematics for Life Contingent Risks8.14 Estimating transition intensities
覆盖的考试公式
- STP-009马尔可夫跳跃过程强度的估计CS2
公式条目按精算考试的公式表整理,编号和中文名是平台自己的。
这个方法算什么
强度不变时,转移强度的极大似然估计是转移次数除以起点状态的总停留时间(μ̂ = D/V、σ̂ = S/V、ρ̂ = R/W、ν̂ = U/W),渐近方差是 μ/V;给出置信区间、对数似然,并用估计的生成元算 t 年的转移概率。
说明和限制
- 假设观察期内强度不变、各人相互独立。只观察到一个起点状态时(例如只有生存—死亡),同样的公式见 multistate.intensity_mle(还换算成减因概率)。
- 方差用渐近公式 μ/V(等于 n/V²),置信区间用正态近似;次数很少时不准。
- 状态按 1、2、… 编号,3 个状态时按健康、生病、死亡命名。
数据
默认的次数和停留时间是演示用的数字(健康、生病、死亡 3 个状态),不是真实数据
05同族的方法
随机过程,还有 12 个方法
同一个方法族里的其他方法。在智能体里,用一句话就能调用这些方法。
在智能体里这样问“观察了一批人在各状态停留的总时间和各种转移的次数(例如健康→生病、生病→康复、生病→死亡),各转移强度估计是多少?误差多大?由此算出的 t 年转移概率是多少?”
- 马尔可夫链的吸收概率和首次到达时间链里有吸收状态(违约、死亡、破产)时,从某个状态出发最终被哪个吸收状态吸收的概率是多少?平均要几步?在每个瞬态状态平均待几次?第一次到达某个状态要几步?4条标准答案
- 分支过程:均值、方差和灭绝概率每个个体独立地产生若干后代(例如一次事故引发的后续索赔、传染病的传播),第 n 代平均有多少个?最终灭绝的概率是多少?3条标准答案
- 布朗运动和几何布朗运动:分布、最大值和到达概率资产价格或盈余按(几何)布朗运动变化,t 年后的分布是什么?t 年内曾经到过某个水平的概率是多少?最终会到达吗?二次变差和鞅性质在模拟里是什么样?4条标准答案
- 指数分布的最小值、最大值和顺序统计量几个相互独立的指数分布的时间(例如几个部件的寿命、几类事件的等待时间),最早的一个什么时候发生、是哪一个?最晚的一个平均什么时候?n 个同分布的部件,第 k 个坏掉的平均时间是多少?2条标准答案
- 马尔可夫链:n 步转移、状态分类和平稳分布已知一步的转移矩阵,n 步以后在各状态的概率是多少?哪些状态是常返的、周期是多少?长期在各状态的比例和平均回访时间是多少?这条链时间可逆吗?5条标准答案
- 马尔可夫链的转移概率估计和马尔可夫性检验观察到一串状态(例如每天的天气、每年的等级),转移概率估计是多少?这串数据真的符合马尔可夫链吗?3条标准答案
- 马尔可夫跳跃过程:生成元、Kolmogorov 方程和停留时间状态之间按给定的强度跳转(连续时间),t 年后在各状态的概率是多少?在一个状态平均停留多久、离开时去哪里?长期各状态的比例是多少?4条标准答案
- 泊松过程:增量、等待时间和到达时间的条件分布理赔按(可能随时间变化的)强度发生,一段时间内发生 n 次的概率是多少?第 n 次理赔平均什么时候发生?已知 t 年内发生了 k 次,第 j 次平均在什么时候?累计赔款的均值和方差是多少?6条标准答案
- 泊松过程的分流与合并几类理赔各自按泊松过程独立发生(或一个泊松过程按比例分成几类),合起来的强度是多少?下一次是哪一类的概率多大?t 年内第 1 类发生 a 次、第 2 类发生 b 次的概率是多少?第 1 类先发生 a 次的概率是多少?2条标准答案
- 随机游走:分布、最大值、首次到达和赌徒破产每步 +1(概率 p)或 −1,n 步后在哪里?n 步内最高到过某个水平的概率是多少?最终能到达某个水平吗?在 0 和 N 之间游走时先到 N 的概率和平均步数是多少?3条标准答案
- 系统可靠性:串联、并联、k/n 系统和路集、割集的上下界由几个独立部件组成的系统(串联、并联、至少 k 个正常、桥式),系统正常工作的概率是多少?用最小路集和割集估计的上下界是多少?部件寿命服从指数分布时系统平均能用多久?4条标准答案
- 随机微分方程的模拟:Euler-Maruyama、Milstein 和精确解用 Euler-Maruyama 方法模拟几何布朗运动或 Ornstein-Uhlenbeck(Vasicek)过程,步长取多大才够准?误差怎样随步长缩小?精确的均值、方差和平稳分布是多少?3条标准答案