随机过程期末复习试题
随机过程复习题
第一章 1. 填空若X 1,X 2,…,X n 是相互独立的随机变量,且g i (t)是X i 的特征函数,i=1,2,…,n)则X=X 1+X 2+…X n 的特征函数g(t)= _g 1(t) g 2(t)…g n (t) 2.设P(S)是X 的母函数,试证: (1)若E(X)存在,则()1EX P '=(2)若D(X)存在,则 DX = P"(1)+ P ′(1)-[ P ′(1)]2证明:(1)因为()0kkk P s p s∞==∑,则()11k kk P s kp s∞-='=∑,令1s →,得()11kk E X P kp ∞='==∑ 。
(2)()11k kk P s kp s∞-='=∑,()()221k k k P s k k p s∞-=''=-∑()2222=k k k k k k p s kp s ∞--=-∑令1s →,得()()()222112P 1=1k k k kp kp EX p EX p EX p ∞='''-=--+=-∑()()2=P 1+1EX p '''∴()()()()222P 1+11DX EX EX p p ''''∴=-=-⎡⎤⎣⎦ 证毕3. 设X 服从B(n,p),求X 的特征函数g(t)及EX,EX 2,DX. 解:X 的分布列为P(X=k)=1k k n nC p q -,q=1-p ,k=0,1,2,...n,()00k n n n itk k k n k k it n k it g t e C p q C pe q pe q n n k k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭--===+∑∑== 由性质得 ()(),0n t ditEX i inp dtp q ge ==-=-=+()()()22"22220n t iti npq d i p q g pne EX dt===-=+-+()22DX =EX EX =npq -4.设()0,1XN ,求X 的特征函数()g t解 dx xt g eitx ⎰∞+∞--=2221)(π由于e exx xixitx 2222=-,且〈+∞⎰∞+∞--dx xeitx 2221π,故由积分号下求导公式有⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-==-∞+∞-∞+∞--⎰⎰de e ixeg x i dx xt ixt itx 22'22221)(ππdx xt xieeitx itx ⎰⎰∞+∞--∞+∞-∞+∞---=222222ππ)(t tg -=于是得微分方程g ’(t)+tg(t)=0 解得方程的通解为eCtt g +-=22)(由于g(0)=1,所以C=0, 于是得X 的特征函数为e tt g 22)(-=5. 设随机变量()2,YN μσ,求Y 的特征函数是()Y g t .解:设()0,1XN ,则由例1.3知X 的特征函数 ett g 22)(-=令Y X σμ=+,则()2,YN μσ,由前面的命题知Y 的特征函数是()()eg e g tt t t i Xxi Y222σσμμ-==,6.()12,,,n X X X p ii 设是相互独立的随机变量,且X b n ,i=1,2,,n, ,b n p ⎛⎫ ⎪⎝⎭∑∑nn ii i=1i=1证明Y=X()()()()()()()111,,ini ii n it n n n n it it i i p t pe q t t pe q pe q b n p ====+∑=∏=∏+=+⎛⎫⎪⎝⎭∑∑∑ii i i X n i Y X i=1n n i i i=1i=1证因为X b n ,所以其特征函数为g i=1,2,,n,由特征函数的性质知,Y=X 的特征函数为g g 再由特征函数的唯一性定理知Y=X7. 设X 1,X 2…X n 是相互独立的随机变量,且(),,...2,1,~n i iiX=λπ证明⎪⎭⎫⎝⎛=∑∑==n i i ni i X Y 11~λπ证 因为(),~λπiiX所以其特征函数为()n i e t Xe g itii,...2,1,1==⎪⎭⎫⎝⎛-λ有特征函数的性质知,∑==ni iXY 1的特征函数为()()e eg g ni iti iti ie e t X t ni n i Y∑====⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∏∏11111λλ 再由唯一性定理知⎪⎭⎫⎝⎛=∑∑==n i i ni i X Y 11~λπ。
随机过程复习题及答案1
kh da
w.
co
m
2-69(P99)
2-70(P99)设 X [ n] 为独立同分布随机变量序列,定义离散时间随机过程
M [n] =
试求 M [ n] 的均值、方差和协方差。
课 后
X [1] + X [2] + ... + X [n] n
答
案
网
ww w.
kh da
w.
co
m
2-71(P100)
P{ X < Y } = ∫ P{ X − Y } = ∫
0 ∞
∫ ∫
0
2e − x e − 2 y dxdy =
y +10
0
0
课 后
P{ X 2 < Y } = ∫
∞
0
∫
0
2 2e − x e −2 y dxdy = 1 − e −10 3 1 y π 8 2 2e − x e − 2 y dxdy = 2 + e ( 2crf ( ) − 2 ) 4 4
2.5(P93) 已知集合S={1,2,3,4,5},试给出三个定义于集合S上的Borel集。 解:根据Borel集的定义,可以在S上定义如下Borel集:
_
B1 = {∅ , S} B2 = {∅ , S, {1}, {2, 3, 4, 5}}_ B3 = {S的所有子集}
其中集合B3一共有32个元素,包括空集和全集。 2.17(P94) 某实验室从A B C三个芯片制造商处购得某芯片,数量比为1:2:2.已知ABC三个芯 片制造商的芯片次品率分别为0.001,0.005和0.01。若该实验室随机使用的某芯片是次品,向该 次品芯片购自制造商Z或C的概率分别是多少? 解:用符号D表示芯片为次品这个事件,ABC分别表示芯片购自ABC三个芯片制造商,由Bayes 共识知道
随机过程期末复习题
,转移概率矩阵为:
则该链的状态分类为( A ). A. 1 和 2 都是遍历状态,3 和 4 是非常返状态; B. 1 和 2 都是遍历状态,3 和 4 是零返状态 ; C. 1 和 2 都是零常返状态,3 和 4 是正常返状态; D. 1 和 2 都是非常返状态,3 和 4 是遍历状态.
53. 如果状态 是常返的,则
0.
54. 如果状态 是零常返的,则从 出发再回到 的平均回转时间
55. 如果状态 是正常返的,则从 出发再回到 的平均回转时间
0.
. .
56. 马尔可夫链
从 出发到达 的平均次数为
.
57. 状态 是常返的充要条件是
.
58. 状态 是非常返的充要条件是
.
59. 为从状态 出发经有限步返回 的概率.如果
的矩母函数
,设 与 分别是以 ( B ).
A.
B.
C.
D.
7. 已知
是维纳过程,则下面错误的是(
B
).
A.Leabharlann 是独立增量过程B.
是平稳过程
C.
是平稳增量过程
D.
是正态过程
8. (
A
)的有限维分布关于时间是平移不变的.
A. 严平稳过程 B. 宽平稳过程 C. 平稳增量过程 D. 独立增量过程
9. 设
是泊松过程,下述结论不正确的是( B ).
元.
解题思路:索赔次数为一速率为 (次 月)泊松过程 ,总索赔金额为一复合泊松过程
赔付额为
,每次的赔付金额 ,故一年中保险公司的平均
39. 设顾客以每分钟 6 人的平均速率进入某商场,这一过程可以用泊松过程来描述.又设
表示进入该商场的第 位顾客在该商场所花费的金额(单位:元),且有
西安邮电大学研究生随机过程期末试题
西安邮电大学研究生随机过程期末试题1单选(2分)随机过程的数学期望,是随机过程的( )平均,而非( )平均。
[单选题] *A.时间平均,统计平均B.集合平均,统计平均C.统计平均,集合平均D.统计平均,时间平均(正确答案)2单选(2分)随机过程X(t)的互相关函数,描述了( )个随机过程任意( )个不同时刻状态之间的相互关系(相关程度) [单选题] *A.1,2B.2,1C.2,2(正确答案)D.1,13单选(2分)如果两个随机过程相互独立,则这两个随机过程之间没有( )关系。
如果两个随机过程互不相关,则这两个随机过程之间没有( )关系 [单选题] *A.任何,任何B.任何,线性(正确答案)C.线性,线性D.线性,任何4单选(2分)实现遍历过程时间自相关的三部曲正确的顺序是( ),( )和( ) [单选题] *A.平移、点对点相乘、相加2.00/2.00(正确答案)B.相加、点对点相乘,平移C.相加、平移、点对点相乘D.点对点相乘、平移、相加5单选(2分)实现卷积运算的的四部曲( ),( ),( )和( ) [单选题] *A.点对点相乘、平移、反转、相加B.点对点相乘、平移、相加、反转C.反转、相加、点对点相乘,平移D.反转、平移、点对点相乘、相加(正确答案)6单选(2分)若平稳随机过程含有一个周期分量,则其自相关函数则含有一个( )的周期分量。
[单选题] *A.0.5倍周期B.1倍周期(正确答案)C.3倍周期D.2倍周期7单选(2分)。
[单选题] *A.20.00/2.00B.5C.0(正确答案)D.18单选(2分)。
[单选题] *A.(正确答案)B.C.D.9单选(2分)。
[单选题] *A.5(正确答案)B.0C.1D.20.00/2.0010单选[单选题] *A.B.(正确答案)C.D.11单选[单选题] *A.1B.00.00/2.00C.3D.2(正确答案)12单选[单选题] *A.无法判断B.不遍历(正确答案)C.可能遍历也可能不遍历D.遍历13单选[单选题] *A.是的B.无法判断0.00/2.00C.不是(正确答案)D.可能是也可能不是14多选(3分)确定随机试验的3个基本要素是什么? *A.试验之前却不能断言它出现哪个结果1.00/3.00(正确答案)B.不同条件下可以重复C.相同条件下可以重复;(正确答案)D.结果不止一个;1.00/3.00(正确答案)15多选(3分)随机过程宽平稳的判据有? *A.数学期望是一常数(正确答案)B.自相关函数只与时间间隔有关,(正确答案)C.均方值是常数D.均方值有限(正确答案)16判断(2分)某次试验的随机变量,可以描述该次随机试验的所有结果,对吗?[单选题] *A.对(正确答案)B.错17判断随机过程是把以时间t作为参数的随机函数的统称,对吗? [单选题] *A.错B.对(正确答案)18判断(2分)随机过程的一维概率密度,描述的是随机过程在任一特定时刻对应的随机变量的一维概率密度。
概率统计随机过程-期末试卷-参考答案
7. 1
8. 1 1
4. ,
2
数理统计
57 33 e 30 154 e 15 9. , 8 24
2 2 2
又由
15 S 2
2
4
即
152
2 15 S 2 (15) 知 D 2 2 15
D S 2 2 15
2
得 D S
2 15
4
五、解:
数理统计
1 2 3 (1) 先求二步转移概率矩阵 1 1/ 2 1/ 4 1/ 4 2 P (2) [ P (1)] 2 1/ 4 1/ 2 1/ 4 3 1/ 4 1/ 4 1/ 2 3 P{ X 2 2} P X 0 iP X 2 2 | X 0 i
数理统计
《概率统计与随机过程》期末试卷二 参考答案 一、填空题
1. F (1, n)
2. P X 1 x1 ,..., X n xn p i 1 (1 p) 其中xi 0或1;
1 n 3. X , Xi X n i 1
xi
n
n
xi
i 1
n
,
E ( S 2 ) p(1 - p)
六、解:
a2 (3) 因 RX ( t , t ) cos 0 , 2 i 故 S X R e d X
2 a i cos( ) e d 0 2 2 a cos(0 )e i d 2 a2 0 0 2
p1 (0) P12 (2) p2 (0) P22 (2) p3 (0) P32 (2) 1 1 1 1 1 ( ) 3 4 2 4 3 (2) P{ X 2 2, X 3 2 | X 0 1}
(完整word版)随机过程试题带答案
1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的特征函数为 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<ωΦ∞∞ 其中ω为正常数,A 和Φ是相互独立的随机变量,且A 和Φ服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为1λ的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X(t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从 Γ 分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t 对应随机变量⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果时取得红球如果t t t e tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间 。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ij P (p )=,二者之间的关系为 (n)n P P = 。
7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为(n)j i ij i Ip (n)p p ∈=⋅∑ 。
8.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t 则{(5)6|(3)4}______P X X ===9.更新方程()()()()0tK t H t K t s dF s =+-⎰解的一般形式为 。
10.记()(),0n EX a t M M t μ=≥→∞-→对一切,当时,t +a 。
二、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)P(BC A)=P(B A)P(C AB)。
1.为it(e-1)e λ。
2. 1(sin(t+1)-sin t)2ωω。
3. 1λ4. Γ 5. 212t,t,;e,e 33⎧⎫⎨⎬⎩⎭。
6.(n)nP P =。
中国科学大学随机过程(孙应飞)复习题及答案
中国科学大学随机过程(孙应飞)复习题及答案中国科学大学随机过程(孙应飞)复习题及答案(1)设是一个实的零均值二阶矩过程,其相关函数为,且是一个周期为的函数,即,求方差函数。
解:由定义,有:(2)试证明:如果是一独立增量过程,且,那么它必是一个马尔可夫过程。
证明:我们要证明:,有形式上我们有:因此,我们只要能证明在已知条件下,与相互独立即可。
由独立增量过程的定义可知,当时,增量与相互独立,由于在条件和下,即有与相互独立。
由此可知,在条件下,与相互独立,结果成立。
(3)设随机过程为零初值()的、有平稳增量和独立增量的过程,且对每个,,问过程是否为正态过程,为什么?解:任取,则有:由平稳增量和独立增量性,可知并且独立因此是联合正态分布的,由可知是正态过程。
(4)设为为零初值的标准布朗运动过程,问次过程的均方导数过程是否存在?并说明理由。
解:标准布朗运动的相关函数为:如果标准布朗运动是均方可微的,则存在,但是:故不存在,因此标准布朗运动不是均方可微的。
(5)设,是零初值、强度的泊松过程。
写出过程的转移函数,并问在均方意义下,是否存在,为什么?解:泊松过程的转移率矩阵为:其相关函数为:,由于在,连续,故均方积分存在。
(6)在一计算系统中,每一循环具有误差的概率与先前一个循环是否有误差有关,以0表示误差状态,1表示无误差状态,设状态的一步转移矩阵为:试说明相应齐次马氏链是遍历的,并求其极限分布(平稳分布)。
解:由遍历性定理可知此链是遍历的,极限分布为。
(7)设齐次马氏链一步转移概率矩阵如下:(a)写出切普曼-柯尔莫哥洛夫方程(C-K方程);(b)求步转移概率矩阵;(c)试问此马氏链是平稳序列吗?为什么?解:(a)略(b)(c)此链不具遍历性(8)设,其中为强度为的Poission过程,随机变量与此Poission过程独立,且有如下分布:问:随机过程是否为平稳过程?请说明理由。
由于:故是平稳过程。
(9)设,其中与独立,都服从(a)此过程是否是正态过程?说明理由。
随机过程考试试题及答案详解
随机过程考试试题及答案详解1、(15分)设随机过程C t R t X +⋅=)(,),0(∞∈t ,C 为常数,R 服从]1,0[区间上的均匀分布。
(1)求)(t X 的一维概率密度和一维分布函数; (2)求)(t X 的均值函数、相关函数和协方差函数。
【理论基础】 (1(2F ((3(F (4,(1)(t X 为],[t C C +上的均匀分布,因此其一维概率密度⎪⎩⎪⎨⎧+≤≤=其他,0,1)(tC x C t x f ,一维分布函数⎪⎩⎪⎨⎧+>+≤≤-<=t C x t C X C tCx C x x F ,1,,0)(;(2)根据相关定义,均值函数C tt EX t m X +==2)()(; 相关函数2)(231)]()([),(C t s Cst t X s X E t s R X +++==; 协方差函数12)]}()()][()({[),(stt m t X s m s X E t s B X X X =--=(当t s =时为方差函数) 【注】)()()(22X E X E X D -=;)()(),(),(t m s m t s R t s B X X X X -=求概率密度的通解公式|)(|/)(|)(|)()(''y x y f x y y f x f t ==2、(15分)设{}∞<<∞-t t W ),(是参数为2σ的维纳过程,)4,1(~N R 是正态分布随机变量;且对任意的∞<<∞-t ,)(t W 与R 均独立。
令R t W t X +=)()(,求随机过程{}∞<<∞-t t X ),(的均值函数、相关函数和协方差函数。
【解答】此题解法同1题。
依题意,|)|,0(~)(2t N t W σ,)4,1(~N R ,因此R t W t X +=)()(服从于正态分布。
故:均值函数1)()(==t EX t m X ;相关函数5)]()([),(==t X s X E t s R X ;协方差函数4)]}()()][()({[),(=--=t m t X s m s X E t s B X X X (当t s =时为方差函数) 3、(10分)设到达某商场的顾客人数是一个泊松过程,平均每小时有180人,即180=λ;且每个顾客的消费额是服从参数为s 的指数分布。
最新-期末随机过程试题及答案资料
《随机过程期末考试卷》1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的特征函数为 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<ωΦ∞∞ 其中ω为正常数,A 和Φ是相互独立的随机变量,且A 和Φ服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为 的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X(t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从 分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t 对应随机变量⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果时取得红球如果t t t e tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间 。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ij P (p )=,二者之间的关系为 。
7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为 。
8.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t 则{(5)6|(3)4}______P X X ===9.更新方程()()()()0tK t H t K t s dF s =+-⎰解的一般形式为 。
10.记()(),0n EX a t M M t μ=≥→∞-→对一切,当时,t +a 。
二、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)1.设A,B,C 为三个随机事件,证明条件概率的乘法公式:P(BC A)=P(B A)P(C AB)。
2.设{X (t ),t ≥0}是独立增量过程, 且X (0)=0, 证明{X (t ),t ≥0}是一个马尔科夫过程。
3.设{}n X ,n 0≥为马尔科夫链,状态空间为I ,则对任意整数n 0,1<n l ≥≤和i,j I ∈,n 步转移概率(n)()(n-)ij ik kjk Ip p p l l ∈=∑ ,称此式为切普曼—科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意义。
(完整版)应用随机过程试卷
湖南科技学院二○一 年 学期期末考试数学与应用数学 专业 年级 应用随机过程试题考试类型:闭卷 试卷类型:C 卷 考试时量: 120分钟F一 、填空题(每空4分共24分)1、过程12{()cos sin ;0}X t Z at Z at t =+≥,其中1Z ,2Z 独立同分布,其共同分布为2(0,)N σ,a 为常数,则均值函数(())E X t = ,方差函数(())Var X t = ,协方差函数(,)s t γ= .2、计数过程{}(),0N t t ≥为参数为2的泊松过程,则{}(20)(18)2P N N -== ,((3))=E N .3、()1()N t i i S t Y ==∑是复合Poisson 过程,其中{}(),0N t t ≥为参数为3的泊松过程,1Y 服从正态分布(1,4)N ,则[(5)]E S = .二 、判断题(小题2分,共16分)1、 设{}(),0N t t ≥是强度为λ的Poisson 过程,n T 为第n 次泊松事件发生的等待时间,则{}{}()n N t n T t <⇔>. ( ) 2、{}(),0N t t ≥是更新过程,则对0t≤<+∞,有()EN t <+∞. ( )3、Poisson 过程具有独立增量性. ( )4、{}n Z 是马尔可夫链,则202(,)()n n n n P X j X i X k P X j X i ++======.题 号 一二三四五总分 统分人得 分 阅卷人复查人( )5、Brown 运动的样本路径()B t ,0t T ≤≤具有连续性. ( )6、{}n Z 是有限状态的马尔可夫链,其一步转移矩阵为P ,则其n 步转移矩阵()n n PP =.( )7、Brown 运动不是平稳增量过程. ( ) 8、{}(),0N t t ≥是Poisson 过程,n T 为第n 次泊松事件发生的等待时间,则当t →+∞时,()1()N t r t T t +=-与()()N t s t t T =-有相同的极限分布. ( )三 、计算题(共46分)1、(12分)设{}(),0N t t ≥是强度为3的Poisson 过程, 求(1){}(1)2,(3)4,(5)6P N N N ===; (2){}(5)6(3)4P N N ==;(3)求协方差函数(),s t γ,写出推导过程.2、(10分)设{}(),0N t t ≥是更新过程,第k 次更新与第1k -次更新的时间间隔k X 服从分布2(2)3k P X ==,1(3)3k P X ==.计算((1))P N n =,((2))P N n =,((3))P N n =,0,1,2,n =.3、(12分)设1{(),0}N t t≥,2{(),0}N t t ≥是强度分别为1λ,2λ 且相互独立的Poisson 过程,记k T 为1{(),0}N t t≥的第k 次事件发生的等待时间,1V 为2{(),0}N t t ≥第1次事件发生的等待时间.求1()k P T V <.4、(12分){,1,2,}n X n =为独立同分布的随机变量序列,具有如下分布1(1)(1)2n n P X P X ===-=1,2,n =令1nni i S X ==∑.(1)求随机过程{,1,2,}n S n =的均值函数和自相关函数;(2)判断{,1,2,}n S n =是否为宽平稳过程.四 、证明题(共14分)1、设{}(),0i N t t ≥,1,2,,in =是n 个相互独立的Poisson 过程,参数分别为i λ,1,2,,i n =,试证{}1()=(),0ni i N t N t t =≥∑是Poisson 过程.。
随机过程复习试题
随机过程期中试题1、请解释齐次poisson过程与非齐次Poisson过程之间的关系。
2、请列举从Poisson过程与更新过程的相同点和不同点。
λ>的Poisson过程,随机变量X与3、设()()N t是参数为0Y t X N t=⋅,其中()N(t)相互独立,而{1}{1}1/2===-=,判断此过程是否是平稳过程。
P X P Xλ>的Poisson过程,随机变量X与4、设()=,其中()Y t X()N tN t是参数为0N(t)相互独立,而{1}{1}1/2===-=,判断此过程是否是平稳过程。
P X P X5、设()N t t≥是强度为λ的Poisson N t为在[0,)t内来到某商店的顾客数,{(),0}过程。
每个顾客购买某商品的概率为p,不购买某商品的概率为p1。
设个顾客是-否购买商品是相互独立的。
令)X为在[0,)t内购买商品的顾客数,证明{(),0}(tX t t≥为λ的Poisson过程。
强度为p5、设电话总机在[0,)t内接到电话呼叫次数是强度(每分钟)为λ的Poisson 过程,试求:(1)“2min内接到3次呼叫”的概率。
(2)“第3次呼叫是在第2分钟内接到”的概率。
7、设粒子按平均率为4个/min的Poisson过程到达计数器,()N t表示在[0,)t内到达计数器的粒子数,试求:(1)()N t均值、方差、自相关函数。
(2)在第3min到第5min之间到达计数器的粒子个数的概率分布。
'2设某医院收到的急诊病人数()N t组成Poisson流,平均每小时接到2个急诊病人,试求:(1)上午10:00~12:00没有急诊病人到来的概率。
(2)下午2:00以后第2位病人到达时间的分布。
λ=.8、设移民到某地区定居的户数是一Poisson过程,平均每周有2户定居,即2若每户的人数是随机变量,一户4人的概率是1/6,一户3人的概率是1/3,一户2人的概率是1/3,一户1人的概率是1/6,且每户的人数是相互独立的,试求在5周内移民到该地区定居的人数的数学期望与方差。
随机过程期末试题及答案
随机过程期末试题及答案一、选择题1. 随机过程的定义中,下列哪个是错误的?A. 属于随机现象。
B. 具有随机变量。
C. 具有时间集合。
D. 具有马尔可夫性质。
答案:D2. 下列哪个不是连续时间的随机过程?A. 泊松过程。
B. 布朗运动。
C. 维纳过程。
D. 马尔可夫链。
答案:D3. 关于时间齐次的描述,下列哪个是正确的?A. 随机过程的概率分布不随时间变化。
B. 随机过程的均值不随时间变化。
C. 随机过程的方差不随时间变化。
D. 随机过程的偏度不随时间变化。
答案:A4. 下列哪个是离散时间的随机过程?A. 随机游走。
B. 指数分布过程。
C. 广义强度过程。
D. 随机驱动过程。
答案:A二、填空题1. 马尔可夫链中,状态转移概率与当前状态无关,只与前一个状态有关,这个性质被称为(马尔可夫性质)。
2. 在某一区间内,随机过程的均值是时间的(函数)。
3. 两个随机过程的相互独立性是指它们的(联合概率)等于各自概率的乘积。
4. 利用(随机过程)可以模拟无记忆的随机现象。
三、解答题1. 试述随机过程的定义及其要素。
随机过程是描述随机现象随时间演化的数学模型。
它由两个基本要素组成:时间集合和取值集合。
时间集合是指随机过程所涉及的时间轴,可以是离散的或连续的。
取值集合是指随机过程在每个时间点上可能取到的值的集合,可以是实数集、整数集或其他集合。
2. 什么是时间齐次随机过程?请举例说明。
时间齐次随机过程是指随机过程的概率分布在时间上不变的特性。
即随机过程在任意两个时间点上的特性是相同的。
例如,离散时间的随机游走就是一个时间齐次随机过程。
在随机游走中,每次移动的概率分布不随时间变化,且每次移动的步长独立同分布。
3. 什么是马尔可夫链?它有哪些性质?马尔可夫链是一种离散时间的随机过程,具有马尔可夫性质,即在给定当前状态的情况下,未来的状态只与当前状态有关,与过去的状态无关。
马尔可夫链的性质包括:首先,状态转移概率与当前状态无关,只与前一个状态有关。
随机过程期末试题答案A卷(10年12月)
一.填空题(每空2分,共20分)1.设随机变量X~U(a,b),则X 的特征函数为itbitaeei(b-a)t-。
2.设随机过程X(t)=Asint,-<t<∞∞ 其中A 是随机变量,具有概率分布列:则X (t)的数学期望为2sint 。
3.强度为λ的泊松过程{}X (t),t 0≥,{}n T ,n 1≥是对应的时间间隔序列,则随机变量n T (n =1,2,) 是独立同分布均值为_λ___的指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X (t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从参数为n 与λ的___Γ___分布。
5.设随机过程 X (t)只有两条样本曲线,1X (t,)=acost,ω2X (t,)=-acost,ω其中常数a>0,且12P ()=3ω,21P ()=3ω,则这个随机过程的状态空间I=[]a,a -。
6.马氏链{}n X ,n 0≥,状态空间I ,记初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率j n p (n )P(X =j)=,n 步转移概率(n)ij p ,则j p (n )=(n)iiji Ip p∈∑7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,记初始概率i 0p P(X =i)=,一步转移概率{}ij n+1n p p X j X i ===,则{}0011n n P X =i ,X =i ,,X i == 00112n-1n i i i i i i i p p p p8.在马氏链{}n X ,n 0≥中,记 {}(n)ij v n 0f P X j,1v n-1,X j X i ,n 1,=≠≤≤==≥(n)ij ijn=1f f∞=∑,若ii f 1=,称状态i 为_常返____________。
9.遍历状态的定义为不可约非周期的正常返状态。
10.如果状态j 非常返或零常返,则(n)ij n lim p →∞=__0_____,i I ∀∈。
期末随机过程试题及答案
《随机过程期末考试 卷》1设随机变量X 服从参数为的 泊松分布,贝U X 的特征函数为。
2 •设随机过程X(t)二Acos( t+ ),- <t< 其中为 率P j (n) P X n j , n 步转移概率 p j n ),三者之间的关系为。
8•设{X(t),t0}是泊松过程,且对于任意 t 2 t i 0 则P { X (5) 6|X (3) 4}—正常数,A 和是相互独立的随机变 量,且A 和服从在区间0,1上的 均匀分布,则X(t)的数学期望为。
3. 强度为入的泊松过程的点间间 距是相互独立的随机变量,且服从均 值为的同一指数分布。
9. 更新方程tK t H t K t sdF s 解的0 一般形式为。
10. 记EX n ,对一切a 0,当t 时,M。
4道小题,每题8分,共32分)列,则W n 服从分布5. 袋中放有一个白球,两个红球, 每隔单位时间从袋中任取一球,取后 放回,对每一个确定的t 对应随机变则这个随机过程的状态空间。
6. 设马氏链的一步转移概率矩阵P=(P ij ),n 步转移矩阵 P (n) (p (n)),二者之间的关系为。
7. 设X n ,n 0为马氏链,状态空1. 设A,B,C 为三个随机事件,证明 条件概率的乘法公式: P(BCA)=P(B A)P(C AB)。
2. 设{X(t), t 0}是独立增量过程,且X(0)=0,证明{X(t), t 0}是一个马尔 科夫过程。
3. 设X n ,n 0为马尔科夫链,状态 空间为I ,则对任意整数 n 0,1 l <n 和i, j I ,n 步转移概率4. 设N(t),t 0是强度为的泊松间I ,初始概率p i P(X 0=i),绝对概科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意 义。
4.X(t,n 1是与泊松过程评卷人 二、证明题(本大题共 ),t 0对应的一个等待时间序 t +a M t量 X(t)丄3 t e ,如果t 时取得红球 如果t 时取得白球(n)P ijp ik )p j ),称此式为切普曼一k I分布随机变量,且与 N(t),t 0独N(t)立,令X(t)= Y k ,t 0,证明:若k=1E(Y I 12V ),则 E X(t) tE Y i 。
随机过程复习题
随机过程复习题一、随机过程的数字特征及平稳性1、设随机过程Z (t ) =X sin t +Y cos t ,其中X 和Y 是相互独立的随机变量,它们都分别以2/3和1/3的概率取值-1和2,讨论Z(t)的平稳性。
2、设随机过程()Xt e t -=ξ (t >0),其中随机变量X 具有在区间(0,T )中的均匀分布。
试求随机过程ξ(t )的数学期望和自相关函数。
3、有随机过程{ξ(t ),-∞<t <∞}和{η(t ),-∞<t <∞},设ξ(t )=A sin(ω t +Θ),η(t )=B sin(ω t +Θ+φ), 其中A ,B ,ω,φ为实常数,Θ均匀分布于[0,2π],试求R ξη(s ,t )4、设有随机过程{ξ(t ),-∞<t <∞},ξ(t )=η cos t , 其中η为均匀分布于(0,1)间的随机变量,即()()112311212(a)=cos cos (b)C =cos cos 1212R t ,t t t t ,t t t ξξξξ试证:5、随机过程ξ(t )=sin(Ut ),其中U 是在[0,2π]上均匀分布的随机变量。
若t ∈T , 而T =[0,∞), 试分析ξ(t )的平稳性。
6、随机过程()()0=cos +t A t ξωθ;式中:A 、ω0是实常数;θ是具有均匀分布的随机变量:()2(0=20(f πθθπ⎧≤≤⎪⎨⎪⎩其他) 分析ξ(t )的平稳性。
7、随机过程ξ(t )=A cos(ωt +Φ ),-∞<t <+∞,其中A, ω,Φ 是相互统计独立的随机变量,E A =2, D A =4, ω 是在[-5, 5]上均匀分布的随机变量,Φ 是在[-π,π]上均匀分布的随机变量。
试分析ξ(t)的平稳性和各态历经性。
8、设(){}+∞<<∞-t t X ,的均值函数为m X (t ),协方差函数为C X (t ),而ϕ(t )是一个普通函数,令()()()t t X t Y ϕ+=,+∞<<∞-t ,试求(){}+∞<<∞-t t Y ,的均值函数和协方差函数。
随机过程试题及答案
一.填空题(每空2分,共20分)分)1.设随机变量X 服从参数为l 的泊松分布,则X 的特征函数为it (e -1)el 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<w F ¥¥ 其中w 为正常数,A 和F 是相互独立的随机变量,且A 和F 服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为1(sin(t+1)-sin t)2w w 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为1l的同一指数分布。
的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1³是与泊松过程{}X(t),t 0³对应的一个等待时间序列,则n W 服从G 分布。
分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t对应随机变量ïîïíì=时取得白球如果时取得红球如果t t te tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间212t,t,;e,e 33ìüíýîþ。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ijP (p )=,二者之间的关系为(n)nP P =。
7.设{}n X ,n 0³为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为(n)j i ij i Ip (n)p p Î=×å。
8.在马氏链{}n X ,n 0³中,记中,记 {}(n)ij v n 0f P X j,1v n-1,X j X i ,n 1,=¹££==³ (n)ij ij n=1f f ¥=å,若ii f 1<,称状态i 为非常返的。
随机过程复习题
随机过程复习题随机过程复习题随机过程是概率论中的一个重要概念,它描述了随机现象随时间的演化规律。
在学习随机过程的过程中,复习题是一个很好的方式来检验自己的理解和掌握程度。
本文将给出一些随机过程的复习题,帮助读者巩固所学知识。
一、马尔可夫链1. 什么是马尔可夫链?它具有什么样的性质?2. 什么是平稳分布?如何判断一个马尔可夫链是否存在平稳分布?3. 请解释马尔可夫链的转移概率矩阵和状态转移图的概念,并给出一个具体的例子。
4. 马尔可夫链的状态转移概率矩阵是否一定存在?为什么?二、泊松过程1. 什么是泊松过程?它有哪些重要性质?2. 泊松过程的定义中,参数λ表示什么意思?如何计算泊松过程的期望和方差?3. 请解释泊松过程的独立增量和无记忆性的概念,并给出一个具体的例子。
4. 泊松过程的超过某个固定值的等待时间服从什么分布?请给出证明。
三、布朗运动1. 什么是布朗运动?它有哪些重要性质?2. 布朗运动的定义中,参数μ和σ表示什么意思?如何计算布朗运动的期望和方差?3. 请解释布朗运动的连续性和无界性的概念,并给出一个具体的例子。
4. 布朗运动的极限定理是什么?请给出证明。
四、马尔可夫过程1. 什么是马尔可夫过程?它有哪些重要性质?2. 马尔可夫过程的定义中,状态空间和状态转移概率矩阵分别表示什么意思?3. 请解释马尔可夫过程的平稳分布和细致平衡条件的概念,并给出一个具体的例子。
4. 马尔可夫过程的极限定理是什么?请给出证明。
通过以上的复习题,读者可以回顾和巩固自己对随机过程的理解和掌握程度。
同时,这些问题也涵盖了随机过程的一些重要概念和性质,有助于读者深入理解随机过程的本质。
希望读者能够通过这些复习题,进一步提升自己在随机过程方面的知识水平。
随机过程复习题
随机过程复习题3、(10分)某商店顾客的到来服从强度为4⼈每⼩时的Poisson 过程,已知商店9:00开门,试求:(1)在开门半⼩时中,⽆顾客到来的概率;(2)若已知开门半⼩时中⽆顾客到来,那么在未来半⼩时中,仍⽆顾客到来的概率。
3、解:设顾客到来过程为{N(t), t>=0},依题意N(t)是参数为λ的Poisson 过程。
(1)在开门半⼩时中,⽆顾客到来的概率为:1422102P N e e -?-=== ? ?(2)在开门半⼩时中⽆顾客到来可表⽰为102N =??,在未来半⼩时仍⽆顾客到来可表⽰为()1102N N ??-= ?,从⽽所求概率为:()1412211(1)0|02211(1)0|00221(1)02P N N N P N N N N P N N e e ?-?- ?-??-== ? ? ?=-=-= ? ? ???????=-=== ? ?4、(15分)设某⼚的商品的销售状态(按⼀个⽉计)可分为三个状态:滞销(⽤1表⽰)、正常(⽤2表⽰)、畅销(⽤3表⽰)。
若经过对历史资料的整理分析,其销售状态的变化(从这⽉到下⽉)与初始时刻⽆关,且其状态转移概率为p ij (p ij 表⽰从销售状态i 经过⼀个⽉后转为销售状态j 的概率),⼀步转移矩阵为:[]=61326195913102121P 试对经过长时间后的销售状况进⾏分析。
4、解答:由⼀步转移概率矩阵可知状态互通,且p ii >0,从⽽所有状态都是遍历状态,于是极限分布就是平稳分布。
设平稳分布为π={π1,π2,π3},求解⽅程组:π=πP, π1+π2+π3=1即:=++=+=++=++1619532912161312132133223211321ππππππππππππππ得:236,239,238321===πππ即极限分布为:?=236,239,238π由计算结果可以看出:经过相当长时间后,正常销售状态的可能性最⼤,⽽畅销状态的可能性最⼩。
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期末复习试题
一、填空题
1. 假设()0.4,P A =()0.7P A B =, 若A 与B 互不相容,则()________P B =; 若A 与B 相互独立,则()________P B =.
2.设0<P (A )<1,0<P (B )<11=+)|()|(B A P B A P ,则A 与B 满足什么关系__________.
3.设A 与B 为两个事件,()0.9P A =,()0.3P AB =,则()P AB =___________.
4. 设()0.5P A =,()0.3P B =()0.2P B A =,则()P B A ⋃=___________. 5.设随机变量X 的分布率为{}7
a
P X k ==
,( 1, 2, ,7k =)则常数a =_______.
6.设随机变量X 的密度函数为, 01,
()0, ax x f x <<⎧=⎨⎩其它.则常数a =_________
7. 设X 和Y 是两个随机变量,且3(0,0)7P X Y ≥≥=,4(0)(0)7
P X P Y ≥=≥=, 则{max(,)0}P X Y ≥= ______________
8. 设随机变量()X
πλ,且已知[(1)(2)]1E X X --=,则λ=___________.
9.设随机变量(,)X
B n p 的二项分布,且()4,()3,E X D X ==则n =___,p =___
10. 设X 服从2
(,)N μσ,随σ增大,概率{}P X μσ-<的值________________. 11. 设X 服从(1,4)N ,则2()E X 为 ________________.
12.设随机变量X 和Y 独立,且都服从(,1)N μ,若{1}0.5P X Y +≤=,则μ为
____
13.设随机变量X 和Y 独立,且X 服从(1,2)N ,Y 服从(0,1)N ,则23
Z X Y =-+服从_________
14. 设随机变量X 和Y 的数学期望分别为-2和2,方差分别为1和4,而相关系数为-0.5,
则由切比雪夫不等式,有{||6}P X Y +≥≤_______________.
15. 某人不断地掷骰子.设n X 表示前n 次抛掷中出现的最大点数,那么随机序列
{},1n X n ≥的状态空间是____________________.
16.设计数过程{(),0}N t t ≥是强度为λ的泊松过程,令00t =,则均值函数为_____,方差函数为_____.
17.设{(),0}W t t ≥是以2
σ为参数的维纳过程,则0, ()
t W t ∀>___________________.
18.已知1{,}n X n T ∈为马尔可夫链,12{,,}I a a =为状态空间,对于120,r t t t m ≤<<
<<
(1,,i t m m n T +∈),都有1122{,,
,,}r r m n t i t i i i m i p X a X a X a X a X a +======______
二、简单计算题
1. 已知1()()(),4P A P B P C ===1
()0, ()(),8
P AC P AB P BC ===求,,A B C 至少有一个发生的概率
2.设X 的密度函数为, 0 1,()0, .
ax x f x <<⎧=⎨
⎩其他试求:(1)常数a ;(2)1
{0}2P X ≤≤.
3.设X 的密度函数为1
2
1, 0,
()20, .x e x f x -⎧>⎪=⎨⎪⎩
其他求以a 为未知数的一元二次方程
2240a Xa ++=有实根的概率。
4.设随机变量101,(1,2)111424i
X i -⎡⎤
⎢⎥=⎢⎥⎣⎦
,且满足12(0) 1.P X X ==求12max(, )Z X X =的分布率
5.设随机变量X 的期望()E X 非负,且2
1{1}22
E X -=,11
{
1}22
D X -=,求()
E X 。
6. 设随机变量X 和Y 独立,且X 服从(150,4)N ,Y 服从(0,1)N ,令12Z X Y =+,
22Z X Y =-,求12ov(,)C Z Z 。
三、计算题
1. 将两信息分别编码为A 和B 传递出去,接收站收到时,A 被误收作B 的概率为0.02, B
被误收作A 的概率为0.01,信息A 与信息B 传送的频繁程度为,1:2试求:(1)收到信号B 的概率是多少?(2)若接收站收到的信息为A ,问原发信息是A 的概率是多少?
2.设随机向量(, )X Y 的分布律为
验证:X 和Y 是不相关的,但X 和Y 不是相互独立的.
3.设X 和Y 是两个相互独立的随机变量,其密度函数分别为
,0,()0x X e x f x λλ-⎧>=⎨⎩,其他.,0,
()0,
0.y Y e y f y y μμ-⎧>=⎨
≤⎩ (1)写出X 和Y 的联合密度函数;(2)令1, 0, X Y
Z X Y >⎧=⎨≤⎩
,求Z 的分布率与分布函数;(4)()E Z 和()D Z .
4. 某单位内部有260部电话分机,每部分机有4%的时间使用外线与外界通话,可以认为
每部电话分机用不用外线是相互独立的,问总机需备多少条外线才能以95%把握保证各分机在用外线时不必等候.((1.64)0.9495Φ=,(1.65)0.9505Φ=,(1.66)0.9515Φ=) 5. 设(),,X t At B t =+-∞<<+∞式中,A B 是相互独立,且都服从正态2(0,)N σ分布的随机变量,试说明()X t 是一正态过程,并讨论它的平稳性.
6.设齐次马氏链{, 1}n X n ≥的状态空间{0,1,2}I =,一步转移概率矩阵为
1/43/40P 1/41/21/401/43/4⎡⎤
⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
,初始状态的概率分布为1{(0)}, 1,2,33
P X i i ===
试求:(1)判断马氏链是否具有遍历性;(2)03{1,2}P X X ==(3)3{1}P X =.。