Пуассоновский процесс
[22/50%]Пусть — пуассоновский процесс с параметром . Предположим, что каждое событие «регистрируется» с вероятностью независимо от остальных событий. Пусть — процесс, скачки которого происходят лишь в моменты наступления «зарегистрированных» событий. Доказать, что
— пуассоновский процесс с параметром ;
— пуассоновский процесс с параметром ;
процессы и взаимно независимы.
Стохастически непрерывный однородный процесс с независимыми приращениями называется пуассоновским, если и имеет распределение Пуассона. Всюду далее в этом параграфе рассматриваются модификации процесса Пуассона, имеющие ступенчатые траектории с единичными скачками.
Пусть и — два независимых пуассоновских процесса с параметрами и . Доказать, что
процесс — пуассоновский с параметром ;
каждая точка процесса принадлежит процессу с вероятностью , независимо от других точек.
Пусть — двумерный случайный процесс, где — пуассоновский процесс с параметром , а — пуассоновский процесс с параметром , не зависящий от . При условии что процесс находится в состоянии в момент , , найти вероятность пересечения процессом прямой в точке этой прямой.
Рассмотрим пуассоновский процесс с переменной интенсивностью, т.е. вероятность присутствия скачка в интервале времени не зависит от предыстории и равна при (заметим, что может зависеть от ).
Доказать, что вероятность отсутствия скачков на отрезке времени равна
Пусть — первая точка процесса. Найти её распределение.
Доказать, что вероятность наличия ровно скачков на отрезке времени равна
Найти ковариационную функцию пуассоновского процесса:
с постоянной интенсивностью ;
с переменной интенсивностью .
Пусть — последовательные моменты скачков пуассоновского процесса с интенсивностью . Доказать, что для любого
Доказать, что пуассоновский процесс:
дифференцируем по вероятности;
дифференцируем в смысле сходимости в среднем любого порядка ;
не дифференцируем в смысле сходимости в среднем любого порядка .
Пусть имеется пуассоновский процесс с интенсивностью . Пусть процесс принимает значения и , причём с течением времени меняет свое значение с на и наоборот при наступлении каждого скачка в пуассоновском процессе. Пусть . Найти ковариационную функцию процесса . Будет ли процесс стационарным?
Пусть имеется пуассоновский процесс с интенсивностью и последовательность независимых одинаково распределённых случайных величин , при этом процесс и независимы между собой. Определим процесс следующим образом: , если момент времени лежит в промежутке между -м и -м скачками пуассоновского процесса. Найти ковариационную функцию процесса . Будет ли процесс стационарным?
Случайно расположенные на плоскости точки образуют пуассоновское поле с интенсивностью , т.е. число точек в любой области площади имеет пуассоновское распределение с параметром , причём числа точек в непересекающихся областях независимы. Пусть — упорядоченные по возрастанию расстояния от начала координат до точек этого поля.
Как можно описать последовательность , ?
Найти плотность распределения , среднее значение и асимптотику этого среднего значения при .
В условиях задачи 33.10 доказать, что координаты ближайшей к началу координат точки распределены по нормальному закону со средними и дисперсиями .
Случайно расположенные в трёхмерном пространстве точки образуют пуассоновское поле с интенсивностью . Ответить на вопросы задачи 33.10.
Пусть — пуассоновский процесс с параметром 1. Найти распределение стохастического интеграла
Для пуассоновского потока интенсивности 7 событий в единицу времени найти вероятность того, что
за единицу времени произойдёт ровно 10 событий;
за половину единицы времени произойдёт не менее двух событий;
между первым и вторым событиями пройдёт более 10 единиц времени;
между вторым и третьим событиями пройдёт менее 1/4 единицы времени.
Пусть происходит в среднем 4 аварии в месяц. Найти вероятность того, что
на протяжении трёх месяцев каждый месяц будет происходить хотя бы по одной аварии;
за три месяца произойдёт не менее трёх аварий.
Пусть времена прихода покупателей в магазин образуют пуассоновский процесс с интенсивностью 1 в минуту.
Какова вероятность того, что покупатели не приходили в течение пятиминутного промежутка времени?
Предположим, что каждый покупатель с вероятностью 0,2 — женщина, а с вероятностью 0,8 — мужчина. Какова вероятность того, что в заданный трёхминутный промежуток времени пришло более чем две покупательницы, если известно, что покупателей мужского пола пришло не меньше трёх?
Предположим, что каждый третий покупатель получает подарок от магазина. Каково распределение времени между последовательными приходами двух таких покупателей? Как найти вероятность того, что это время больше трёх минут, используя свойства пуассоновского процесса?
Пусть телефонные звонки поступают в пуассоновском потоке с интенсивностью в минуту. Найти вероятность того, что 12-й звонок поступит
не позже чем через две минуты;
с 3-й до 5-й минуты.
Пусть — пуассоновский процесс с параметром . Пусть и . Найти
распределение случайной величины при условии, что ;
распределение случайной величины при условии, что и .
Поезд отправляется в момент времени . Начиная с момента , пассажиры приходят в пуассоновском потоке с интенсивностью . Доказать, что среднее суммарное время ожидания пассажиров равно .
Предположим, что моменты времени, в которые происходят аварии по вине водителя-мужчины и водителя-женщины, образуют независимые пуассоновские процессы с интенсивностями 10 и 2 соответственно. Найти вероятность того, что 8-я авария по вине водителя-мужчины произойдет раньше, чем 4-я авария по вине водителя-женщины.
У страховой компании имеется различных страховых полисов. Предположим, что общий процесс поступления страховых требований — пуассоновский с интенсивностью , и что каждое требование может относиться к каждому полису с одной и той же вероятностью . Найти математическое ожидание и дисперсию количества различных типов полисов, по которым поступили требования в течение единицы времени.
Ваня собирает марки. Он очень хочет купить некоторый набор из двух марок 1930 года выпуска, скажем, зеленую и синюю. Предположим, что зеленые марки появляются в продаже (и исчезают) в пуассоновском потоке с интенсивностью (в год), а синие — в независимом от первого пуассоновском потоке с интенсивностью . Найти математическое ожидание момента времени, нужного для приобретения хотя бы одной марки каждого цвета.