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关于「为什么在求解平稳分布时要添加方程 $\pi(a)+\pi(b)=1$?」

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理解原因

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我们添加方程 π(a)+π(b)=1\pi(a)+\pi(b)=1 是因为 π\pi 是一个有效的概率分布,这意味着它的元素必须总和为 1。这提供了求解由冗余平衡方程创建的欠定系统所需的第二个独立方程。

适用条件:π\pi 是状态上的概率分布。;状态空间恰好有两个状态,a 和 b。

理解原因

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从 πP=π\pi P = \pi 导出的方程是线性相关的,因为转移矩阵 PP 的行和为 1。这意味着这些方程的和恒等于零,对于 NN 个状态只留下 N−1N-1 个独立约束。

适用条件:PP 是一个随机矩阵(行和为 1)。;π\pi 是概率行向量。

掌握方法

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通过将 π(b)=7/4π(a)\pi(b)=7/4 \pi(a) 代入 π(a)+π(b)=1\pi(a)+\pi(b)=1,我们得到 π(a)+7/4π(a)=1\pi(a) + 7/4 \pi(a) = 1。合并项得到 11/4π(a)=111/4 \pi(a) = 1,求解 π(a)\pi(a) 得到 π(a)=4/11\pi(a) = 4/11。

适用条件:平衡方程给出 4π(b)=7π(a)4\pi(b) = 7\pi(a),重排为 π(b)=7/4π(a)\pi(b) = 7/4 \pi(a)。;归一化方程是 π(a)+π(b)=1\pi(a) + \pi(b) = 1。