此时已显示到达均衡态,即
再继续传递下去,矩阵将保持常数不变,它代表了该项发明在本区域的最大推广极限为75%。研究者必须深入分析其余的25%拒绝采用这项新技术的原因,或因地形条件限制,或因土壤条件限制,或因传统习惯限制,或因知识水平限制等,此时切忌采用行政命令强制推广,那样的后果肯定是不可取的。
事实上,这种传递过程抵达稳定状态的实现,虽然在数学上的解析是优美的,但是也是有条件的。在地理学中,原始的传递矩阵保持相同转移概率的形式向下延续,是可以找出不少例子的,但是另外一些传递过程则属于吸收型,它意味着状态改变的不可逆性,即一旦改变到下一时段的新状态时,很少有可能再以某种概率回复到原先的状态。例如有3种农业状态A,B和C,其传递矩阵Pij为:
它的图解意义如图11-18所示。
图11-18 对应A、B、C3种状态的传递概率
图中说明,状态A的改变概率为0,状态B与C中各有一部分(B中为0.2和C中为0.1)在下一时段将变化为状态A。一旦它们变成A以后,由于A的改变概率为0,它将滞留了转移过来的数值并使其不再发生变化,即以上所说* 的被A所吸收的过程。在这种条件的约束下,经过多次传递之后,势必会形成绝大多数归并于A的吸收组合。这就十分清楚,它不同于先前所述的稳定型传递过程。
在吸收型状况下,分析者首先应当查明是何原因激励原始状态的B与C被A所吸收,并且能否预估出A的吸收功能达到何种程度时,将会产生极端后果。这里假定在原始状态下,A与B、C相比较具有高利润高产值的特性,它有可能吸收B和C固定到A的状态,但当B与C一旦并入A并使其越来越大时,又势必引起A本身的相应变化,这就有可能使以固定改变概率的传递过程,进行某些新的调整。这种分析对于社会经济研究是十分有益的,可以有效地帮助决策者进行合理的超前分析,并以此决定自己的行为。
曾有人应用吸收型的马尔科夫链研究城市的土地利用。随着城市的发展,它必然占据相当数量的农田,一旦农田被城市建设利用后,这部分土地几乎没有可能重新回复到原始的农田状态,这就使此类问题变成了相当典型的吸收型过程。如果承认这种结论的正确性,对于马尔科夫过程而言,如欲达到其稳定态,那只有等到全部土地都变为城市用地时才可能实现。这当然不符实际,因为城市不能无限制地占用农田,而且随着城市的不断发展,由农田变为城市的概率亦不会保持常数而不发生变化,它的数值应该变得越来越小。由此,对于一个吸收型的马尔科夫过程,它将不可能达到真正的均衡态。在这种条件下,我们将放弃使用传递矩阵Pij,而使用改变矩阵Qij,用以区别那种非吸收型的马尔科夫过程分析。
在吸收型马尔科夫链中,一种状态的总速率改变(Mi),可以表达成:
式中,Pij为时间t时该状态中不可能改变的那部分概率;△t为所采纳的时间单位。对于△t的估计,不象非吸收型时那样简单,它要受到不少因子的影响而产生十分复杂的效应。这里我们先不深究△t的确定问题,但可以将△t表达成一个相对单位为1.0的数值,而Pii实质上为原来传递矩阵Pij中,主对角线位置上所标明的概率数值。由此,所举例子中A,B和C三类原始状态的总改变速率分别为:
本文标题:马尔科夫过程(3)
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