Случайные блуждания, остающиеся неотрицательными, и ветвящиеся процессы в неблагоприятной среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Пусть $\{S_n, n\geqslant 0\} $ – случайное блуждание, приращения которого принадлежат без центрирования области притяжения устойчивого распределения индекса $\alpha$, т.е. существует такой процесс $\{Y_t, t\geqslant 0\}$, что $S_{nt}/a_{n}$ $\Rightarrow$ $Y_t$, $t\geqslant 0$, при $n\to\infty$ для некоторых нормирующих констант $a_n$. Предполагая, что $S_{0}=o(a_n)$ и $S_n\leqslant \varphi (n)=o(a_n)$, мы доказываем ряд условных предельных теорем для распределения случайной величины $S_{n-m}$, предполагая, что $m=o(n)$ и $\min_{0\leqslant k\leqslant n}S_k\geqslant 0$. Эти теоремы дополняют утверждения, установленные Ф. Каравенной и Л. Шамоном в 2013 г. Полученные результаты используются при исследовании размера популяции критического ветвящегося процесса, эволюционирующего в неблагоприятной случайной среде.Библиография: 28 названий.

Об авторах

Владимир Алексеевич Ватутин

Математический институт им. В.А. Стеклова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: vatutin@mi-ras.ru
доктор физико-математических наук, профессор

Конгзао Донг

Xidian University

Email: czdong@xidian.edu.cn

Елена Евгеньевна Дьяконова

Математический институт им. В.А. Стеклова Российской академии наук

Email: elena@mi-ras.ru
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

Список литературы

  1. V. I. Afanasyev, J. Geiger, G. Kersting, V. A. Vatutin, “Criticality for branching processes in random environment”, Ann. Probab., 33:2 (2005), 645–673
  2. В. И. Афанасьев, “Принцип инвариантности для критического процесса Гальтона–Ватсона, достигающего высокого уровня”, Теория вероятн. и ее примен., 55:4 (2010), 625–643
  3. V. I. Afanasyev, C. Böinghoff, G. Kersting, V. A. Vatutin, “Limit theorems for weakly subcritical branching processes in random environment”, J. Theoret. Probab., 25:3 (2012), 703–732
  4. J. Bertoin, R. A. Doney, “On conditioning a random walk to stay nonnegative”, Ann. Probab., 22:4 (1994), 2152–2167
  5. N. H. Bingham, C. M. Goldie, J. L. Teugels, Regular variation, Encyclopedia Math. Appl., 27, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1987, xx+491 pp.
  6. E. Bolthausen, “On a functional central limit theorem for random walks conditioned to stay positive”, Ann. Probab., 4:3 (1976), 480–485
  7. A. Bryn-Jones, R. A. Doney, “A functional limit theorem for random walk conditioned to stay non-negative”, J. London Math. Soc. (2), 74:1 (2006), 244–258
  8. L. Chaumont, “Excursion normalisee, meandre at pont pour les processus de Levy stables”, Bull. Sci. Math., 121:5 (1997), 377–403
  9. F. Caravenna, “A local limit theorem for random walks conditioned to stay positive”, Probab. Theory Related Fields, 133:4 (2005), 508–530
  10. F. Caravenna, L. Chaumont, “Invariance principles for random walks conditioned to stay positive”, Ann. Inst. Henri Poincare Probab. Stat., 44:1 (2008), 170–190
  11. F. Caravenna, L. Chaumont, “An invariance principle for random walk bridges conditioned to stay positive”, Electron. J. Probab., 18 (2013), 60, 32 pp.
  12. L. Chaumont, R. A. Doney, “Invariance principles for local times at the maximum of random walks and Levy processes”, Ann. Probab., 38:4 (2010), 1368–1389
  13. F. den Hollander, Random polymers, Ecole d'Ete de Probabilites de Saint-Flour XXXVII – 2007, Lecture Notes in Math., 1974, Springer-Verlag, Berlin, 2009, xiv+258 pp.
  14. R. A. Doney, “Local behaviour of first passage probabilities”, Probab. Theory Related Fields, 152:3-4 (2012), 559–588
  15. В. Феллер, Введение в теорию вероятностей и ее приложения, т. 2, Мир, М., 1967, 752 с.
  16. Б. В. Гнеденко, А. Н. Колмогоров, Предельные распределения для сумм независимых случайных величин, Гостехиздат, М.–Л., 1949, 264 с.
  17. D. L. Iglehart, “Functional central limit theorems for random walks conditioned to stay positive”, Ann. Probab., 2:2 (1974), 608–619
  18. W. D. Kaigh, “An invariance principle for random walk conditioned by a late return to zero”, Ann. Probab., 4:1 (1976), 115–121
  19. G. Kersting, V. Vatutin, Discrete time branching processes in random environment, Math. Stat. Ser., John Wiley & Sons, London; ISTE, Hoboken, NJ, 2017, xiv+286 pp.
  20. T. M. Liggett, “An invariance principle for conditioned sums of independent random variables”, J. Math. Mech., 18:6 (1968), 559–570
  21. Б. А. Рогозин, “Распределение первого лестничного момента и высоты и флуктуации случайного блуждания”, Теория вероятн. и ее примен., 16:4 (1971), 593—613
  22. Е. Сенета, Правильно меняющиеся функции, Наука, М., 1985, 142 с.
  23. Я. Г. Синай, “О распределении первой положительной суммы для последовательности независимых случайных величин”, Теория вероятн. и ее примен., 2:1 (1957), 126–135
  24. C. Stone, “A local limit theorem for nonlattice multi-dimensional distribution functions”, Ann. Math. Statist., 36:2 (1965), 546–551
  25. V. A. Vatutin, V. Wachtel, “Local probabilities for random walks conditioned to stay positive”, Probab. Theory Related Fields, 143:1-2 (2009), 177–217
  26. V. Vatutin, E. Dyakonova, “Path to survival for the critical branching processes in a random environment”, J. Appl. Probab., 54:2 (2017), 588–602
  27. В. А. Ватутин, Е. Е. Дьяконова, “Критические ветвящиеся процессы, эволюционирующие в неблагоприятной случайной среде”, Дискрет. матем., 34:3 (2022), 20–33
  28. В. А. Ватутин, Е. Е. Дьяконова, “Размер популяции критического ветвящегося процесса, эволюционирующего в неблагоприятной среде”, Теория вероятн. и ее примен., 68:3 (2023), 509–531

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Ватутин В.А., Донг К., Дьяконова Е.Е., 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).