Некоторые функционалы для случайных блужданий и критические ветвящиеся процессы в экстремально неблагоприятной среде
В. А. Ватутинa,
К. Донгb,
Е. Е. Дьяконоваa a Математический институт им. В. А. Стеклова Российской академии наук, г. Москва
b Xidian University, Xi'an, P. R. China
Аннотация:
Пусть
$\{S_{n},\,n\geqslant 0\}$ – случайное блуждание, распределение шага которого принадлежит без центрировки области притяжения устойчивого распределения индекса
$\alpha $, т.е. существует такая нормирующая последовательность констант
$a_{n}$, что последовательность
$S_{n}/a_{n}$,
$n=1,2,\dots$, слабо сходится при
$n\to \infty $ к случайной величине, имеющей устойчивое распределение индекса
$\alpha $. Пусть
$S_{0}=0$,
$$
L_{n}:=\min (S_{1},\dots,S_{n}),\qquad\tau _{n}:=\min \{ 0\leqslant k\leqslant n\colon S_{k}=\min (0,L_{n})\} .
$$
В предположении, что
$S_{n}\leqslant h(n)$, где функция
$h(n)$ имеет порядок
$o(a_{n})$ при
$n\to\infty$ и
$\lim_{n\to \infty }h(n)\in [ -\infty,+\infty ]$ существует, доказан ряд предельных теорем, описывающих асимптотическое поведение функционалов вида
$$
\mathbf{E}[ e^{\lambda S_{\tau _{n}}};\, S_{n}\leqslant h(n)], \qquad \lambda>0,
$$
при
$n\to \infty $. Полученные результаты используются при исследовании вероятности невырождения критического ветвящегося процесса, эволюционирующего в экстремально неблагоприятной среде.
Библиография: 15 названий.
Ключевые слова:
устойчивые случайные блуждания, ветвящиеся процессы, вероятность невырождения, экстремальная случайная среда.
MSC: Primary 60G50,
Secondary 60J80,
60K37 Поступила в редакцию: 13.02.2024 и 01.07.2024
DOI:
10.4213/sm10081