经济颖测方 第七章马尔可夫预测法 §1.基本概念与基本理论 马尔可夫过程当随机过程在k所处的状态为已知条件时,过程 在时刻ttk所处的状态仅与tk时的状态有关,而与tk以前的状态无关,这 种随机过程为马尔可夫过程。 用分布函数来描述:若在条件Y)=K(=1,2,,n)下的Yn的分布函数怡 好等于条件Ytn=Yn下的分布函数,即 FOn; t mY n-2 Y =Fn tr-: tnD 则称Y为马尔可夫过程 马尔可夫链:离散化的马尔可夫过程就是马尔可夫链。它具有无后效性 的特征,即它在将来取什么值只与它现在的取值有关,而与它过去取什么 值无关
经济预测与决策方法 第七章 马尔可夫预测法 §1.基本概念与基本理论 一、马尔可夫过程——当随机过程在tK 所处的状态为已知条件时，过程 在时刻 t> tK 所处的状态仅与 tK 时的状态有关，而与tK 以前的状态无关，这 种随机过程为马尔可夫过程。 用分布函数来描述：若在条件Y(ti )=Yi (i=1,2,…,n) 下的 Yn 的分布函数恰 好等于条件 Y(tn-1 )=Yn-1 下的分布函数，即 F(Yn；tn /Yn-1 Yn-2… Y1；tn-1 tn-2 … t1 ) =F(Yn；tn /Yn-1；tn-1 ) 则称 Y(t) 为马尔可夫过程。 马尔可夫链：离散化的马尔可夫过程就是马尔可夫链。它具有无后效性 的特征，即它在将来取什么值只与它现在的取值有关，而与它过去取什么 值无关
经济颖测方 状态概率向量:设马尔可夫链在t时取状态E1E2,En的概率分别为1 P2…p,而0P≤1,∑P圳向量[PP2…Pn称为A时的状态概率向量。 、状态转移概率 设系统可能出现N个状态E1E2…En,则系统由时刻从E转移到状态 k)时刻的概率就称为从的转移椰率,也称一步转移概率,记为 pn=p(E1→E) 四、状态转移概率矩阵 在一定条件下,系统只能在可能出现的状态E1E2…,E中转移,系统所 有状态之间转移的可能性用P表示,定义P状态 PP 12 PIN P 2N 转移概率矩阵。 NI
经济预测与决策方法 二、状态概率向量：设马尔可夫链在tK 时取状态E1 E2 … En的概率分别为p1 p2 … pn 而0≤Pi≤1， 则向量［P1P2… Pn］称为tK时的状态概率向量。 = = N i Pi 1 1 三、状态转移概率 设系统可能出现N个状态E1E2 … En，则系统由tK时刻从Ei转移到状态 tk+1时刻的概率就称为从i到j的转移概率，也称一步转移概率，记为 ( ) ij Ei Ej p = p → 四、状态转移概率矩阵 在一定条件下，系统只能在可能出现的状态E1E2 … En中转移，系统所 有状态之间转移的可能性用P表示，定义P为状态 = N N NN N N P P P P P P P P P P 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 1 转移概率矩阵
经济颖测方 3、定理1:设马尔可夫链在初始状态的(一步)转移概率矩阵为p)→则由初 始状态经过n个时间间隔(n步)转移到新的状态的转移概率为 P(m)=P.P……P=Pn 即n步转移概率等于一步转移矩阵的m次方。 定理2:若记P的元素为P则有 m p n→0 系统处在j状态的概率与它在很元的过去处在什么情况无关
经济预测与决策方法 3、定理1：设马尔可夫链在初始状态的(一步)转移概率矩阵为p (1) =p 则由初 始状态经过 n 个时间间隔( n 步)转移到新的状态的转移概率为： n n n P = P P P = P 个 ( ) 即n步转移概率等于一步转移矩阵的n次方。 定理2：若记Pn的元素为Pij (n)则有 j (n) ij n p = p → lim 系统处在 j 状态的概率与它在很元的过去处在什么情况无关
经济颖测方 例已知市场上有A,B,C三种牌子的洗衣粉,上月的市场占有分布为03 040.3),且已知转移概率矩阵为 0.60.20.2 P=0.10.70.2 0.10.10.8 试求本月份和下月份的市场占有率? 解:1、求本月份市场占有率 0.60.20.2 S=(03040.3)0.10702|=(0250.37038) 0.10.10.8
经济预测与决策方法 例 已知市场上有A，B，C三种牌子的洗衣粉，上月的市场占有分布为(0.3 0.4 0.3)，且已知转移概率矩阵为 = 0.1 0.1 0.8 0.1 0.7 0.2 0.6 0.2 0.2 P 试求本月份和下月份的市场占有率？ 解：1、求本月份市场占有率 ( ) (0.25 0.37 0.38) 0.1 0.1 0.8 0.1 0.7 0.2 0.6 0.2 0.2 0.3 0.4 0.3 1 = S =
经济颖测方 2、求下月份市场占有率 0.60.20.2 S2=(0.3040.30.10.702 0.10.10.8 0.40.260.32 =(0.3040.3)0.150530.32 0.150.170.68 0.2250.3470428 计算结果说明,在顾客(或用户)购买偏好改变不大情况下,下个月A牌洗 衣粉市场占有率225%,B牌洗衣粉市场占有率为347%,C牌洗衣粉的市 场占有率为428%
经济预测与决策方法 2、求下月份市场占有率 ( ) 2 2 0.1 0.1 0.8 0.1 0.7 0.2 0.6 0.2 0.2 0.3 0.4 0.3 S = ( ) = 0.15 0.17 0.68 0.15 0.53 0.32 0.4 0.26 0.32 0.3 0.4 0.3 = (0.225 0.347 0.428) 计算结果说明，在顾客(或用户)购买偏好改变不大情况下，下个月A牌洗 衣粉市场占有率22.5%，B牌洗衣粉市场占有率为34.7%，C牌洗衣粉的市 场占有率为42.8%