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《第十四章马尔可夫分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第一节引言★1907年由俄罗斯数学家马尔可夫（A.Markov）提出，并由蒙特-卡罗(Mote-Carlo)加以发展。★用于分析随机事件未来发展变化的趋势，即利用某一变量的现状和动向去预测该变量未来的状态及动向，以预测未来某特定时期可能发生的变化，以便采取相应的对策。★内容：马尔可夫过程、马尔可夫链第十四章马尔可夫分析设某地居民的牛奶供应由A、B、C三厂负责，每月订一次，假定牛奶固定销售给1000户顾客，要订哪厂牛奶由顾客自己选择。因广告宣传、服务质量等原因，用户会改换厂家。假设有6月份三个厂销售情况的市场调查记录，具体统计资料如下表所示：2904535300
2、C4905040500B2204060200A7月1日顾客数失得6月1日顾客数六月份顾客的变化牛奶厂例12904535300C4905040500B2204060200A7月1日顾客数失得6月1日顾客数六月份顾客的变化牛奶厂得失值及其概率2006月1日顾客数A牛奶厂7月1日顾客数BC300500490220290ABC160352520450202015255将上表的所得情况用概率矩阵的形式进行描述，则有AAC维持和损失BCB维持和获得根据以上数据可做以下工作：①预测未来某时刻各销售者的市场占有率；③预测市场是否会出现市场平衡状态（稳定市场份额）；②预测将来销
3、售者的市场份额的得失比率；④按对市场份额得失分析销售者的推销活动，指导厂家促销。根据以上数据预测8月1日A、B、C三厂的市场占有率，则8月1日的状态为A厂保持率C厂转入率B厂转入率其中，向量为各厂7月份的市场占有份额（订户数与总订户数之比），则8月份A厂拥有全部顾客的23.4%，B厂为48.3%，C厂为28.3%。第二节正规随机矩阵的基本知识★概率向量★概率矩阵概率矩阵具有以下性质：性质1：证性质2：证★正规概率矩阵正规概率矩阵非正规概率矩阵概率矩阵具有一下性质：若A是一个正规概率矩阵，则有①②③例2试用正规随机矩阵验证上述定理事实上，有第三节马尔可夫链一、一
4、般随机过程1.定义：2.马氏过程：二、马尔可夫链1.定义：2.齐次马尔可夫链一步转移概率具有以下性质：把各状态之间的一步转移概率排成矩阵，称为状态矩阵每个状态i对应状态矩阵P的第i行。例3：（天气预报问题）三、k步转移概率与k步转移矩阵★k步转移概率系统从状态i恰好经k步转移到状态j的概率。★k步转移矩阵例4：某商店对前一天来店分别购买A、B、C牌号的顾客各100名的购买情况进行统计（每天都购买一包），统计结果如下表所示：今天购买情况顾客数量前次购买品牌ABCABC202030507030301040假定一位顾客在第一天购买牌号A的香烟，试问他在第三天购买牌号
5、B的概率是多少呢？——求二步转移概率根据概率乘法公式与互斥性得更一般地，可得齐次马氏链的二步转移概率及二步转移矩阵上例中二步转移矩阵进一步，还有下式成立（切普曼-柯尔莫哥洛夫方程）：应用切普曼-柯尔莫哥洛夫方程易知：例5:于是，两步转移概率矩阵为四步转移概率矩阵为初始概率分布记为第k步转移概率记为由乘法公式得写成向量形式为：四、稳态概率1.定义：2.性质：★稳态概率分布与初始分布无关。★而随着步数的增大，有性质2可以这样理解由于由上式知，注：若转移矩阵为正规随机矩阵，则系统就必然存在平衡状态。性质2同时给出了一个求解稳态概率向量的方法求解上述方程组，即得稳态概
6、率向量X例6：一步转移矩阵综上所述，一般的齐次马尔可夫链具有如下性质：③①④②五、马尔可夫分析应用实例解：上月购买A公司产品的顾客中，本月将有70%仍买A公司的产品，上月购买B公司产品的顾客中，本月将有10%转买A公司产品；上月购买C公司产品的顾客中，本月将有5%转买A公司产品。因此A公司产品本月占据市场分额为描述下月各公司产品占据市场分额的概率向量为描述一年后各公司产品占据市场分额的概率向量为P是正规随机矩阵，故此概率向量近似于稳态概率，求解方程例8：（订货决策）某商店经营一种易腐食品，出售后一个单位可获利a＝5元。若当天售不出去，则每单位损失b＝3元。该店
7、经理统计了连续40天的需求情况（不是实际销售量）。现将所得数据列出如下：3,3,4,2,2,4,2,3,4,4,4,3,2,4,2,3,3,4,2,2,4,3,4,3,2,3,4,2,3,2,2,3,4,2,4,4,3,2,3,3经理想应用马尔可夫链来预测需求量，确定明天进货量。①已知当天需求量为3个单位，明日应进货多少单位？②若不知当天需求量，明日应进货多少单位？解:于是，此马尔可夫的转移概率矩阵求解方程组得稳态概率向量用边际分析思想解决问题用边际分析思想解决问题第四节吸收马尔可夫链一、吸收马尔可夫链★吸收态★吸收马尔可夫链例9：甲、乙两人进行比赛，每局比赛
8、中甲胜的概率是p，乙胜 的概率是q，和
