(檀)随机过程综合练习新版 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/10 10:23:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

p?

??0(?Y?)k??Y?e??Xe??X?d?k!?k?X?Yk!??0?ek??Y?e??X?d??kk?X?Yk!?k!………(8分)

(?X??Y)k?1??Y????X??Y???X??Y?X????………………………(10分)

22.解:

P(3)?0.50.50??0.50.50??0.50.50??P3??00.50.5??00.50.5??00.50.5?

????????0.500.5????0.500.5????0.500.5???0.250.3750.375??? ?0.3750.250.375 ……………………(6分) ????0.3750.3750.25??(3) p3(3)?p3p33?1?0.25?0.25 …………………………(10分)

23.解:由题意知,甲盒中的球共有3种状态,

X(n)表示甲盒中的红球数 2 1 0 甲盒 2红、1白 1红、2白 3白 乙盒 3白 1红、2白 2红、1白 p00?P{甲乙互换一球后甲盒仍有3个白球|甲盒有3个白球}

=P{从乙盒放入甲盒的一球是白球}=1/3

p01?P{甲乙互换一球后甲盒有2个白球1个红球|甲盒有3个白球}

=P{从乙盒放入甲盒的一球是红球}=2/3

p02?P{甲乙互换一球后甲盒有1个白球2个红球|甲盒有3个白球}=0

?1/32/30???以此类推,一步转移概率矩阵为P?2/95/92/9 ……………………(8分) ????02/31/3??(2)因为各状态互通,所以为不可约有限马氏链,且状态0无周期,故马氏链为遍历链。

…………………………………………(10分)

(3)??(?0,?1,?2)

??????P???解方程组? 即?1??0??1??2?1????解得?0??0??0??1?252?0??1??2……………………(13分) 39321?2??1??293?0??1??2?11329131,?1?,?2?5551,5

n)limpi(0??0?n??n)limpi(1??1?n??35n)limpi(2??2?n??1 …………(15分) 524.解:

?0.80.10.1???PT(1)?PT(0)P?(0.4,0.2,0.4)??0.10.70.2??(0.42,0.26,0.32)

??0.20.20.6?? …………………………………………(5分)

?0.80.10.1???PT(2)?PT(0)P2?(0.4,0.2,0.4)??0.10.70.2???0.20.20.6???0.80.10.1??0.10.70.2??? ??0.20.20.6???(0.426,0.288,0.286)

…………………………………………(10分)

25.解:N?{1,2}是非常返集,C1?{3,4,5},C2?{6,7}是正常返闭集。

…………………………………(5分)

?0.60.40???常返闭集C1?{3,4,5}上的转移矩阵为0.400.6 ????0.20.50.3??解方程组????P1076,?4?,?5?,其中??(?3,?4,?5),解得?3? 232323??3??4??5?1?C1上的平稳分布为{0,0,1076,,,0,0} ………………………………(10分) 23232387,} ………………………………(15分) 1515同理解得C2上的平稳分布为{0,0,0,0,0,26. 解:(1)因为1?2?3?4,故马氏链不可约,

又因为状态1非周期,故马氏链是遍历链 ……………………………(5分)

(2)解方程组????P 其中??(?1,?2,?3,?4)

????????1234?1? ?2?0.3028,?3?0.3236,?4?0.1044…………………(10分)

解得?1?0.2112,(3)?4?1?4 ……………………………………………(15分) ?9(天)27.解:状态传递图如下图

……………………(2分)

由状态3不可能到达任何其它状态,所以是常返态.

由状态2可到达0,1,3三个状态,但从0,1,3三个状态都不能到达状态2,且

(n)(1)?f22??f22n?1?1 ?1,故状态2是非常返状态。 …………………………………(5分)

4状态0,1互通且构成一个基本常返闭集,

(n)(1)(2)(3)?f00?f00?f00????f00n?1?111111????????1 222222故状态0,1是常返态。 …………………………………(8分)

于是状态空间分解为I?{2}?{0,1}?{3} …………………………………(10分) 28.解:状态传递图如下图

……………………(5分)

状态1和状态2都是吸收态.都是正常返非周期的基本常返闭集,而N={3,4}是非常返集.有p11?1,p21?0,p31?(n)(n)(n)1, ………………………………………(8分) 3p(n)41??fl?1n(l)41p(n?l)11??fl?1n(l)41111?1?????????424?2?n?1?111??n?1 422 ……………………………………(12分) 以上说明limpi1存在,但与i的取值有关。 ……………………………………(15分)

n??(n)29.解:设??(?1,?2,?3)

??1?0.5?1?0.5?2???0.5??0.5????P??213解方程组? 即? ……………………(6分)

??????1??0.5??0.5?23?123?3???1??2??3?1111解得?1?,?2?,?3? …………………………………………(10分)

33330.解:(1)状态空间为I={-2,-1,0,1,2}

?1?q? (2)一步转移概率矩阵为P??0??0??00rq000prq000pr00?0??0? ………………………(6分) ?p?1???0??2 p?………………(10分)

?p?pr?1??0 P(2)000?1?q?rqr2?pq22prp?2?P??q22rqr2?2pq2pr?q22rqr2?pq?0?000?0(3)经二局结束比赛包括两种情形:甲得1分经二步转移至得2分而结束比赛,或甲得1分经二步转移至得-2分(乙得2分)而结束比赛.因此,有

(2)(2) p?p45?p41?(p?pr)?0?p(1?r) ………………………(15分)

31.解:一步转移矩阵为P???p00?p10p01??????p11???1????0.70.3?……………(2分) ????1????0.40.6? 两步转移矩阵为P(2)?PP???0.70.3??0.70.3??0.610.39???0.40.6???0.520.48?

0.40.6??????…………………………(5分)

三步转移矩阵为P(3)?P(2)P???0.610.39??0.70.3??0.5830.417? ???????0.520.48??0.40.6??0.5560.444?…………………………(8分)

(3) 从而得到今天有雨且第四天仍有雨的概率为p00(10分) ?0.583 ……………………

32.解:由马尔科夫性和齐次性可得

P?P{X1?b|X0?c}P{X2?c|X1?b}P{X3?a|X2?c}

?P{X4?c|X3?a}P{X5?a|X4?c}P{X6?c|X5?a} ?P{X7?b|X6?c}?21313123???????53545452500 …………………………………(5分)

(2)因为所求为二步转移概率,先求两步转移概率矩阵

P(2)?17/309/405/24??

?PP??8/153/101/6????17/303/2017/90??2 故 P{Xn?2?c|Xn?b}??P{Xn?1?c|Xn?b}??33.解:状态传递图为

1 ……………………(10分) 6

对状态1有 f11?0,f11?0,f11?1,f11?0(n?4)

(1)(2)(3)(n)