ST2101 Stokastisk modellering og simulering

Like dokumenter
EKSAMEN I ST2101 STOKASTISK MODELLERING OG SIMULERING Onsdag 1. juni 2005 Tid: 09:00 14:00

EKSAMEN I EMNE TMA4265/SIF5072 STOKASTISKE PROSESSER Onsdag 10. august 2005 Tid: 09:00 13:00

EKSAMEN I EMNE SIF5072 STOKASTISKE PROSESSER Onsdag 31. juli 2002 Tid: 09:00 14:00

EKSAMEN I ST2101 STOKASTISK MODELLERING OG SIMULERING Onsdag 1. juni 2005 Tid: 09:00 14:00

EKSAMEN I EMNE SIF5072 STOKASTISKE PROSESSER Lørdag 16. august 2003 Tid: 09:00 14:00

TMA4265 Stokastiske prosesser ST2101 Stokastisk simulering og modellering

TMA4265 Stokastiske prosesser

TMA4265 Stokastiske prosesser

TMA4265 Stokastiske prosesser

TMA4265 Stokastiske prosessar

TMA4265 Stokastiske prosessar

Eksamensoppgave i TMA4265 Stokastiske prosesser

SIF5072 Stokastiske prosesser Side 2 av 7 Gitt at en pasient er symptomfri ved tidspunkt t, hva er sannsynligheten for at han er symptomfri i hele per

Eksamensoppgave i TMA4265 Stokastiske Prosesser

6.5 Normalapproksimasjon til. binomisk fordeling

LØSNINGSSKISSE TIL EKSAMEN I FAG SIF august 2001

EKSAMEN I MATEMATIKK 3 (TMA4110)

TMA4240 Statistikk Høst 2009

Eksamen i FY3403/TFY4290 PARTIKKELFYSIKK Mandag 12. desember :00 13:00

2 n+2 er konvergent eller divergent. Observer først at; 2n+2 2 n+2 = n=1. n=1. 2 n > for alle n N. Denne summen er.

FORELESNING I STK1130

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

TMA4240 Statistikk H2015

At z + w og zw er reelle betyr at deres imaginrdeler er lik null, det vil si at b + d 0 ad + bc 0 Den frste ligningen gir b d. Setter vi dette inn i d

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, VÅR 09

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 3

Løsningsforslag til eksamen i MAT1110, 13/6-07

EKSAMEN I EMNE TTM4110 PÅLITELIGHET OG YTELSE MED SIMULERING LØSNINGSFORSLAG. Mandag 14. desember 2005 Tid: 09:00 13:00

ST1101/ST6101 Sannsynlighetsregning og statistikk Vår 2019

SFB LØSNING PÅ EKSAMEN HØSTEN 2018

Binomisk sannsynlighetsfunksjon

Eksamensoppgave i TMA4240 / TMA4245 Statistikk

Matematisk statistikk og stokastiske prosesser B, høsten 2006 Oppgavesett 5, s. 1. Oppgave 1. Oppgave 2. Oppgave 3

EKSAMEN I TMA4285 TIDSREKKEMODELLER Fredag 7. desember 2012 Tid: 09:00 13:00

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl torsdag 15. desember 2016 Bokmål

LØSNINGSFORSLAG ) = Dvs

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

EKSAMEN I TMA4110 MATEMATIKK 3 Bokmål Mandag 6. juni 2011 løsningsforslag

MATEMATISK MODELLERING (TMA4195) Eksamen torsdag 3. desember 2009 Løsning med kommentarer

Fra skolematematikken husker vi at kvadratroten til et tall a er det ositive tallet som har kvadrat lik a. Men det betyr at x2 = n x for x 0 x for x <

Løsningsforslag Eksamen M001 Våren 2002

TMA4240 Statistikk Høst 2015

EKSAMEN I SIF4018 MATEMATISK FYSIKK mandag 28. mai 2001 kl

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 1

Eksamen i STK4500 Vår 2007

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

TMA4240 Statistikk Høst 2015

Side av 5 fra matriseteori har vi at en symmetrisk matrise alltid er ortogonalt diagonaliserbar. Det vil si at X kan skrives på formen X = M M (6) der

MA1201 Lineær algebra og geometri Løsningsforslag for eksamen gitt 3. desember 2007

Løsningsforslag. MOT 110 Matematisk statistikk og stokastiske prosesser B, høst Oppgave 1

Løsningsforslag Eksamen 27. mai 2005 FY2045 Kvantefysikk

Løsningsforslag statistikkeksamen desember 2014

Vi viser denne ekvivalensen ved å vise begge implikasjoner. " "Anta at G virker trofast på X og anta at g, h G er slik at gx = hx for alle

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MA0002, V08

(1 + x 2 + y 2 ) 2 = 1 x2 + y 2. (1 + x 2 + y 2 ) 2, x 2y

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

Eksamensoppgave i Løsningsskisse TMA4240 Statistikk

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

6 x P (X = x) = x=1 = P (X 2 = 6)P (X 2 = 6)P (X 3 = 6) =

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX Elever 7. juni eksamensoppgaver.org

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4240 Statistikk 2014

TMA4120 Matematikk 4K Høst 2015

ST0202 Statistikk for samfunnsvitere

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl mandag 7. august 2017 Bokmål

EKSAMEN I EMNE TTM4110 PÅLITELIGHET OG YTELSE MED SIMULERING. Mandag 14. desember 2005 Tid: 09:00 13:00

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

Eksamensoppgåve i TMA4240 / TMA4245 Statistikk

ST1201 Statistiske metoder

Obligatorisk oppgave 1 MAT1120 H15

UNIVERSITETET I OSLO

ST0103 Brukerkurs i statistikk Høsten Momentestimatoren og sannsynlighetsmaksimeringsestimatoren

x 2 = x 1 f(x 1) (x 0 ) 3 = 2 n x 1 n x 2 n 0 0, , , , , , , , , , , 7124

Samfunnsøkonomisk overskudd

Løsningsforslag til prøveeksamen i MAT1050, vår 2019

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG SIF5045 NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER

TMA4135 Matematikk 4D Høst 2014

MAT1120. Obligatorisk oppgave 1 av 2. Torsdag 20. september 2018, klokken 14:30 i Devilry (devilry.ifi.uio.no).

FY2045 Kvantefysikk Løsningsforslag Eksamen 2. juni 2008

EKSAMEN I TMA4285 TIDSREKKJEMODELLAR Fredag 7. desember 2012 Tid: 09:00 13:00

Forslag til endringar

Oppgave 1 Vi lar X være antall tankskip som ankommer havnen i løpet av en dag. Vi har fått oppgitt at X poisson(λ) med

Løsningsforslag til eksamen i TMA4105 matematikk 2,

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

TMA4240 Statistikk H2015

TMA4240 Statistikk Høst 2009

TMA4240 Statistikk Høst 2016

Løsningsforslag til andre sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2010

Løsningsforslag AA6524/AA6526 Matematikk 3MX Elever/Privatister - 7. desember eksamensoppgaver.org

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2017

LØSNINGSFORSLAG KONTINUASJONSEKSAMEN VÅR 2013 I TIØ4120 OPERASJONSANALYSE, GK

SIF5010 Matematikk 3. y 00, 2y 0 +5y = sin x 4A, 2B =0 4B +2A =1;

Oppgave 1 En ansatt skal overvåke et prosjekt der en lapp velges tilfeldig fra en boks som inneholder 10 lapper nummerert fra 1 til 10.

TMA4240 Statistikk H2017 [15]

TMA4110 Matematikk 3 Haust 2011

Transkript:

ST20 Stokastisk modellering og Norges teknisk-naturvitenskaelige universitet Institutt for matematiske fag Løsningsforslag - Eksamen juni 2005 Ogave a) 0 0 2 La T 0 være tid da tilstand 0 forlates første gang. Gitt X0) 0 blir da T 0 eks) slik at P{Xt) 0, t [0, 2] X0) 0} P{T 0 > 2 X0) 0} F T0 2) ex{ 2}) 0.5. La T være tid da tilstand forlates første gang. Gitt X0) blir da T eks0 + ) slik at P{Xt), t [, 2] Xt), t [0, ]} P{Xt), t [0, ] X0) } P{T > X0) } F T ) ex{ }).67 0 5. b) Alternativ arameterisering: v i : intensitet for å forlate tilstand i, P ij : sannsynlighet for å gå til tilstand j gitt at rosessen forlater tilstand i. eksjun05l-st June, 2005 Side

ST20 Stokastisk modellering og For den ogitte rosessen får man at og Utregning av P 2 : v 0, v + 0, v 2 P 0, P 02 0, P 0 0 0 + 0, P 2 0 +, P 20 P 2 0. P{Xt + h) 2 xt), Xt + h) } P{Xt + h) 2, Xt + h) Xt) } P{Xt + h) Xt) } Dermed får vi at P{Xt + h) 2 Xt) } P{Xt + h) 0 Xt) } + P{Xt + h) 2 Xt) } h + oh) 0h + oh) + + oh) + oh) h + oh). h P 2 lim P{Xt + h) 2 Xt), Xt + h) } + 0 h 0 + 0. c) Kolmogorovs foroverligninger for bestemmelse av P 00 t), P 0 t) og P 02 t): P 00 t) 0P 0t) + P 02 t) P 00 t), P 0 t) P 00t) + 0)P 0 t), P 02 t) P 0t) P 02 t). Setter P i lim t P 0i t), bruker at lim t P 0i t) 0, og tar grensen t å begge sidene i ligningene over. Får da 0 0P + P 2 P 0, 0 P 0 P, 0 P P 2. Dette gir P P 2 og P 0 P P 2. Bruker så at vi må ha at P 0 + P + P 2 og får P 2 + P 2 + P 2 P 2 7 slik at P 0 7, P 7, P 2 7. eksjun05l-st June, 2005 Side 2

ST20 Stokastisk modellering og d) Andel av tid i tilstand 2 er P 2 7. Forventet tid i tilstand 2 ved hvert besøk er. La θ være gjennomsnittlig tid mellom hvert besøk til tilstand 2. Da må θ P 2 θ P 2 7 2.. Forventet nettoinntekt r. måned blir 00.000P 0 + 0.000 5.000)P 500.000 [ θ 00.000 7 + ] 4 7 5 50.675, 68. 2. Ogave 2 a) For i > k får vi at P{Z i Z > k} P{Z i, Z > k} P{Z > k} P{Z i} P{Z > k} q q) i q jk+ q q)j q) i q) k q) q) i q j0 q)k+j q q) i k P{Z i k}. b) Både ankomstrosessen og fordelingen for behandlingstidene er uten hukommelse. Dermed vil rosessen få markovegenskaen. Overgangssannsynlighetene blir P 00 P{ingen ankomst X n 0} P{ingen ankomst}, For i får vi P 0 P{en ankomst X n 0} P{en ankomst}, P i,i P{ingen ankomst, en ferdigbehandlet X n i} P{ingen ankomst}p{en ferdigbehandlet} )q, eksjun05l-st June, 2005 Side

P i,i+ P{en ankomst, ingen ferdigbehandlet X n 0} P{en ankomst}p{ingen ferdigbehandlet} q), ST20 Stokastisk modellering og P i,i P{ingen ankomst, ingen ferdigbehandlet) en ankomst, en ferdigbehandlet) X n i} P{ingen ankomst}p{ingen ferdigbehandlet} + P{en ankomst}p{en ferdigbehandlet} ) q) + q q + 2q. Siden maksimalt en kan ankomme om gangen og maksimalt en kan bli ferdigbehandlet om gangen blir alle øvrige overgangssannsynligheter lik null. c) For at X n skal ha en grensefordeling må gjennomsnittlig antall ersoner som ankommer r tidsenhet være mindre enn behandlingskaasiteten r tidsenhet. Vi har at Gjennomsnittlig antall ersoner som ankommer r tidsenhet, Gjennomsnittlig antall ersoner som kan behandles r tidsenhet q. Kravet blir dermed at < q. Kjeden X n har ositiv sannsynlighet kun for å gå en verdi o, for å gå en verdi ned og for å forbli uforandret. Dermed blir både antall overganger fra i til j og antall overganger fra j til i lik null dersom i j >. Dersom i j vil antall overganger fra i til j høyst avvike med en i forhold til antall overganger fra j til i, slik at gjennomsnittlig antall overganger fra i til j r tidsenhet må også i dette tilfellet bli lik gjennomsnittlig antall overganger fra j til i r tidsenhet. Dette er netto hva som kreves for at en markovkjede skal være tidsreversibel. d) Benytter at vi vet at kjeden er tidsreversibel, slik at grensefordelingen må ofylle π i P ij π j P ji for alle i og j. For i j er dette olagt ok. For i j > blir begge sider lik null og likheten er ofylt. For i 0, j får vi mens for i og j i + π 0 P 0 π P 0 π 0 π q ) π q ) π 0, π i P i,i+ π i+ P i+,i π i q) π i+ q ) π i+ q) q ) π i. eksjun05l-st June, 2005 Side 4

Dermed π i Bruker så at i0 π i og får ) q) i q ) q ) π 0 for i, 2,... π 0 [ + π 0 i + ) ] q) i q ) q ) q ) q) q ) ST20 Stokastisk modellering og ] π 0 [ + q ) q) [ π 0 + ] π 0 q q q q. Setter videre dette inn i uttrykket for π i, i over og får ) q) i q ) π i q ) q) q ) ) q) i ) q ) q q ) q e) L iπ i i0 ) q q iπ i i q) q ) q) q ) ) q) i i ) q ) q q i ) 2 q ) q. q ) q) q )) 2 q ) q ) 2 Littles formel gir videre L W W L q eksjun05l-st June, 2005 Side 5

ST20 Stokastisk modellering og og dermed W Q W E[S] q q q) qq ). f) Den generelle kostidentiteten er Gjennomsnittlig inntekt r tidsenhet λ a Gjennomsnittlig belø betalt av hver kunde. Med den foreslåtte betalingsregel får vi mens Gjennomsnittlig inntekt r tidsenhet V og λ a, Belø betalt av kunde SW Q + Dermed blir S S S x) SWQ + x SWQ + x Gjennomsnittlig belø betalt av hver kunde E[SWQ] + E[S )S] 2 x S )S. 2 E[S]W Q + 2 E[S 2 ] E[S] ) νw Q + 2 σ 2 + ν 2 ν ), og identiteten blir V νw Q + 2 σ 2 + ν 2 ν ). Følger så en tilfeldig erson gjennom køsystemet. Siden vår erson ankommer å et tilfeldig tidsunkt uavhengig av antall i kø blir forventet tid for vår erson i kø lik gjennomsnittlig arbeid i køsystemet. Dvs V W Q. Disse to ligningene sammen gir W Q σ 2 + ν 2 ν ). 2 ν) Merk: Hvis man sesielt antar at S er geometrisk fordelt med arameter q og dermed har at ν E[S] /q og σ 2 Var[S] q)/q 2 vil man selvfølgelig ende o med samme svaret som i unkt e). eksjun05l-st June, 2005 Side 6