Théorème ergodique pour chaînes de Markov finies

Énoncé

Soit [formule] une chaîne de Markov sur un espace fini [formule], irréductible et apériodique, de matrice [formule] et de mesure stationnaire [formule]. Alors pour toute [formule] : [formule].

Preuve

Existence et unicité de [formule] : [formule], [formule] (Perron-Frobenius appliqué à [formule] primitive). Convergence de [formule] : irréductibilité + apériodicité impliquent [formule] (convergence exponentielle). Temps de retour : [formule]. Par le théorème de renouvellement, [formule] p.s. Par combinaison linéaire : [formule] p.s.