卜瓦松過程與點過程

指數的、無記憶的到達間隔時間(exponential, memoryless interarrival times)

與其數事件,不如盯著它們之間的時鐘。從一個到達到下一個的等待時間就是到達間隔時間。對卜瓦松過程,這些間隔是事情的核心:每一個都是來自同一個指數分配的、嶄新而獨立的抽取,而僅此一個事實就生成了整個過程。如果你能模擬指數等待,你就能單靠把它們加總來模擬整個卜瓦松過程。

具體而言,在速率 lambda 的卜瓦松過程中,到達間隔時間 T1, T2, T3, ... 彼此獨立且同分布,每一個都是速率 lambda 的指數分配,所以每個的平均是 1/lambda,而等待超過 t 的機率是 P(T > t) = e^(-lambda*t)。其定義性的魔法是無記憶性:P(T > s + t given T > s) = P(T > t)。換句話說,如果你已經等了 s 分鐘而什麼都沒到,剩餘的等待與一次全新的等待具「相同」分布——過程不「記得」你已經等過,而它也從不「該來了」。指數是唯一具此性質的連續分配,這正是它為何被卜瓦松假設所強加。

這同時既解放又違反直覺。它意味著卜瓦松過程在你想看的任何瞬間都從頭重啟,這使計算變得乾淨。但它與直覺衝突:一班你已經等很久的公車並不更可能馬上來。而當模型錯了時它也會警告你:如果等得越久真的使下一個事件更(或更不)可能——會磨損的機器、會放棄的顧客——那麼間隔就不是指數的,你需要的是具有其他到達間隔分配的更新過程。

公車按 lambda = 1(每 10 分鐘)為卜瓦松,所以平均間隔是 10 分鐘。你已經等了 10 分鐘。期望的後續等待仍是 10 分鐘,並不更少——無記憶性意味著你過去的等待換不到任何東西。P(再等 10 分鐘) = e^(-1) 約 0.37,與你剛到時一樣。

無記憶性:已經忍受的等待,對剩餘的等待毫無透露。

無記憶「不」意味著「快來了」——恰恰相反,它意味著等待換不到任何先機。指數是唯一具此性質的連續分配。

又稱
interarrival timesgap timesholding times到達間隔間隔時間