Diszkrét idejű felújítási paradoxon

Hasonló dokumentumok
Markov-láncok stacionárius eloszlása

Sztochasztikus folyamatok alapfogalmak

Valószínűségi változók. Várható érték és szórás

egyenletesen, és c olyan színű golyót teszünk az urnába, amilyen színűt húztunk. Bizonyítsuk

KÖZELÍTŐ INFERENCIA II.

Hidden Markov Model. March 12, 2013

Gyakorló feladatok. Az alábbi feladatokon kívül a félév szemináriumi anyagát is nézzék át. Jó munkát! Gaál László

KÖZELÍTŐ INFERENCIA II.

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

biometria II. foglalkozás előadó: Prof. Dr. Rajkó Róbert Matematikai-statisztikai adatfeldolgozás

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 6. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Biomatematika 2 Orvosi biometria

Kabos: Statisztika II. t-próba 9.1. Ha ismert a doboz szórása de nem ismerjük a

Statisztika - bevezetés Méréselmélet PE MIK MI_BSc VI_BSc 1

Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás)

STATISZTIKA. Egymintás u-próba. H 0 : Kefir zsírtartalma 3% Próbafüggvény, alfa=0,05. Egymintás u-próba vagy z-próba

4. Az A és B események egymást kizáró eseményeknek vagy idegen (diszjunkt)eseményeknek nevezzük, ha AB=O

KÖVETKEZTETŐ STATISZTIKA

Statisztikai módszerek a skálafüggetlen hálózatok

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 5. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

előadás Diszkrét idejű tömegkiszolgálási modellek Poisson-folyamat Folytonos idejű Markov-láncok Folytonos idejű sorbanállás

Véletlenszám generátorok és tesztelésük HORVÁTH BÁLINT

Statisztika I. 8. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Eseményalgebra. Esemény: minden amirl a kísérlet elvégzése során eldönthet egyértelmen hogy a kísérlet során bekövetkezett-e vagy sem.

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása A csoport

Metrikus terek, többváltozós függvények

Véletlenszám generátorok és tesztelésük. Tossenberger Tamás

1. Példa. A gamma függvény és a Fubini-tétel.

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat, megoldással,

Feladatok és megoldások a 13. hétre

Biomatematika 12. Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Kar. Fodor János

Statisztika elméleti összefoglaló

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Megoldások. ξ jelölje az első meghibásodásig eltelt időt. Akkor ξ N(6, 4; 2, 3) normális eloszlású P (ξ

12. előadás - Markov-láncok I.

Nagy számok törvényei Statisztikai mintavétel Várható érték becslése. Dr. Berta Miklós Fizika és Kémia Tanszék Széchenyi István Egyetem

Statisztika I. 4. előadás Mintavétel. Kóczy Á. László KGK-VMI. Minta Mintavétel Feladatok.

Bevezetés a hipotézisvizsgálatokba

Statisztika I. 4. előadás Mintavétel. Kóczy Á. László KGK-VMI. Minta Mintavétel Feladatok.

azonosságot minden 1 i, l n, 1 j k, indexre teljesítő együtthatókkal, amelyekre érvényes a = c (j) i,l l,i

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Statisztikai következtetések Nemlineáris regresszió Feladatok Vége

Elméleti összefoglaló a Sztochasztika alapjai kurzushoz

(Diszkrét idejű Markov-láncok állapotainak

A maximum likelihood becslésről

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Statisztikai becslés

Többváltozós lineáris regressziós modell feltételeinek tesztelése I.

Készítette: Fegyverneki Sándor

Operációkutatás. 4. konzultáció: Sorbanállás. Exponenciális elsozlás (ismétlés)

Többváltozós lineáris regressziós modell feltételeinek

y ij = µ + α i + e ij

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Valószínűségszámítás és Statisztika I. zh november MEGOLDÁS

i p i p 0 p 1 p 2... i p i

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Matematika III. 5. Nevezetes valószínűség-eloszlások Prof. Dr. Závoti, József

Elemi statisztika. >> =weiszd= << december 20. Szerintem nincs sok szükségünk erre... [visszajelzés esetén azt is belerakom] x x = n

MATEMATIKA HETI 5 ÓRA. IDŐPONT: Június 4.

Kiválasztás. A változó szerint. Rangok. Nem-paraméteres eljárások. Rang: Egy valamilyen szabály szerint felállított sorban elfoglalt hely.

Méréstechnika II. Mérési jegyzőkönyvek FSZ képzésben részt vevők részére. Hosszméréstechnikai és Minőségügyi Labor Mérési jegyzőkönyv

Matematika III. harmadik előadás

Valószínűségszámítás összefoglaló

Való szí nű sé gi va ltózó, sű rű sé gfű ggvé ny, élószla sfű ggvé ny

Geometriai valo szí nű se g

Yule és Galton-Watson folyamatok

Bevezetés. 1. előadás, február 11. Módszerek. Tematika

1. Név:... Neptun Kód:... Feladat: Egy összeszerel½o üzemben 3 szalag van. Mindehárom szalagon ugyanazt

Statisztika I. 9. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

3. Egy szabályos dobókockával háromszor dobunk egymás után. Legyen A az az esemény, hogy

Van-e kapcsolat a változók között? (példák: fizetés-távolság; felvételi pontszám - görgetett átlag)

A Statisztika alapjai

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása, június 10

A konfidencia intervallum képlete: x± t( α /2, df )

Statisztikai alapok. Leíró statisztika Lineáris módszerek a statisztikában

STATISZTIKA. A maradék független a kezelés és blokk hatástól. Maradékok leíró statisztikája. 4. A modell érvényességének ellenőrzése

GRADUÁLIS BIOSTATISZTIKAI KURZUS február hó 22. Dr. Dinya Elek egyetemi docens

Robotika. Kinematika. Magyar Attila

Gyakorló feladatok. 2. Matematikai indukcióval bizonyítsuk be, hogy n N : 5 2 4n n (n + 1) 2 n (n + 1) (2n + 1) 6

egyetemi jegyzet Meskó Balázs

Matematikai statisztikai elemzések 6.

Adatok statisztikai értékelésének főbb lehetőségei

Valószín ségszámítás és statisztika

1. Adatok kiértékelése. 2. A feltételek megvizsgálása. 3. A hipotézis megfogalmazása

2. A ξ valószín ségi változó eloszlásfüggvénye a következ : x 4 81 F (x) = x 4 ha 3 < x 0 különben

14 A Black-Scholes-Merton modell. Options, Futures, and Other Derivatives, 8th Edition, Copyright John C. Hull

Mi az adat? Az adat elemi ismeret. Az adatokból információkat

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Statisztikai becslés Statisztikák eloszlása

Matematika A1a Analízis

MATEMATIKA HETI 5 ÓRA

1. Hányféle sorrendben vonulhat ki a pályára egy focimeccsen a tizenegy kezdő játékos?

Táblázatok 4/5. C: t-próbát alkalmazunk és mivel a t-statisztika értéke 3, ezért mind a 10%-os, mind. elutasítjuk a nullhipotézist.

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Statisztika Elıadások letölthetık a címrıl

Két diszkrét változó függetlenségének vizsgálata, illeszkedésvizsgálat

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Prof. Dr. Závoti József. Matematika III. 4. MA3-4 modul. A valószínűségi változó és jellemzői

Hipotézis STATISZTIKA. Kétmintás hipotézisek. Munkahipotézis (H a ) Tematika. Tudományos hipotézis. 1. Előadás. Hipotézisvizsgálatok

Átírás:

Magda Gábor Szaller Dávid Tóvári Endre 2009. 11. 18.

X 1, X 2,... független és X-szel azonos eloszlású, pozitív egész értékeket felvevő valószínűségi változó (felújítási idők) P(X M) = 1 valamilyen M N 1 x M-re p x := P(X = x) T 0 = 0, T k = k Xi (felújítási időpontok) Az n időpontban α n a legutóbbi felújítás óta eltelt idő, β n a következő felújítási időpontig hátralévő idő Ha n = T k, akkor α n = 0 és β n = X k+1 γ n = α n + β n annak a felújítási intervallumnak a hossza, amibe n esik

Y n = (α n, β n ) Markov-lánc Markov-tulajdonság: P (Y n = (a n, b n) Y n 1 = (a n 1, b n 1 ),..., Y 1 = (a 1, b 1 ) ) = { } δan,0 p = bn ha b n 1 = 1 csak Y δ an,an 1 +1 δ bn,bn 1 1 ha b n 1 > 1 n 1 -től függ = P(Y n = (a n, b n) Y n 1 = (a n 1, b n 1 ) ) teljesül a Markov-tulajdonság

A Markov-lánc stacionárius eloszlása Átmenet: (a n, b n) P(α n+1 = x, β n+1 = y) = b n=1 (0, y), ahol y X eloszlású véletlen szám b n 1 (a n + 1, b n 1) M 1 = δ x,0 P(α n = i, β n = 1) p y + (1 δ x,0 ) P(α n = x 1, β n = y + 1) A stacionárius állapotban P(α n+1 = x, β n+1 = y) és P(α n = x, β n = y) helyett π(α = x, β = y)-t írhatunk: π(α = x, β = y) = M 1 = δ x,0 π(α = i, β = 1) p y + (1 δ x,0 ) π(α = x 1, β = y + 1)

A Markov-lánc stacionárius eloszlása π(α = x, β = y) = M 1 = δ x,0 π(α = i, β = 1) p y + (1 δ x,0 ) π(α = x 1, β = y + 1) Azaz x 0 esetben π(α = x, β = y) = π(α = x 1, β = y + 1) π(α = x, β = y) = ϱ(x + y) csak az összegtől függ (rekurzívan belátható). Ha x = 0 : M 1 π(α = 0, β = y) = π(α = i, β = 1) p y M 1 ϱ(y) = ϱ(i + 1) p y ϱ(y) = ϱ(j) p y j=1

A Markov-lánc stacionárius eloszlása ϱ(y) = ϱ(j) p y (1) j=1 A π(x, y) mátrix elemeinek összege egy teljes eseményrendszer valószínűsége, így 1 kell legyen. π(α = i, β = j) = 1 M 1 M i j=1 (1)-et helyettesítsük be (2)-be. ϱ(i + j) = 1 M 1 M i j=1 i ϱ(i) = 1 (2)

A Markov-lánc stacionárius eloszlása Tehát j=1 1 = i ϱ(y) = ϱ(j) p y (1) j=1 ϱ(j)p i = j=1 } {{ } ϱ(i) ip i }{{} ϱ(j) = 1, ezt (1)-be helyettesítve: ϱ(i) = ϱ(j) j=1 pi px+y, így π(α = x, β = y) =

γ = α + β x 1 P(γ = x) = P(α + β = x) = π(α = i, β = x i) = x 1 = ϱ(x) = xϱ(x) = xpx Ez a felújítási időkből vett hossz-torzított minta: az intervallumokat a hossz-várhatóértékhez viszonyított relatív hosszukkal súlyozzuk. Egy késői ( ) időpont felújítási intervalluma hosszának (annak az intervallumnak a hossza, amibe a kései időpont beleesik) az eloszlása nem egyezik meg a felújítási intervallumok hosszának eloszlásával: Ez a felújítási paradoxon. P(γ = x) = xpx px = P(X = x)

Állítás: E(γ ) > Számítsuk ki X szórásnégyzetét! E(γ ) = = ip i () 2 = i 2 p i ip i D 2 (X) = E ( X 2) () 2 = ha p i > 0 legalább két i-re. ( ) i 2 p i ip i > 0

-szel leosztva: ( i 2 p i ipi ) > 0 E(γ ) > 0 E(γ ) > kései időpontok felújítási intervallum-hosszának várható értéke nagyobb a felújítási intervallumok hosszának várható értékénél.

P(α = y és γ = x) P(α = y γ = x) = = P(γ = x) = π(α = y, β = x y) P(γ = x) = p x xp x = 1 x α eloszlása rögzített γ mellett diszkrét egyenletes. Azaz a véletlenszerűen választott időpont a hozzá tartozó intervallumban egyenletes eloszlású.

Becslés 1 << n-re: A nagy számok törvénye alapján n-ig kb. Ennek p x-ed része volt x hosszúságú, azaz n felújítás volt. npx db. Ezek összhossza (mindegyik x hosszúságú) n xpx. Ha egyenletes eloszlással az 1... n időpontok közül választunk, mennyi az esélye, hogy x hosszúságba esik? x hosszúságú intervallumok összhossza n Markov-láncok nélkül is kijön. = xpx = P(γ = x)

Köszönöm a figyelmet!

Én is!