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2016随机过程(A)解答1、(15分)设随机过程,,,是相互独立服从正态分布的随机变量。求的一维概率密度函数;求的均值函数、相关函数和协方差函数。求的二维概率密度函数;解:由于,是相互独立服从正态分布的随机变量,所以也服从正态分布,且:故:(1)的一维概率密度函数为:(2)的均值函数为:;相关函数为:协方差函数为:相关系数:的二维概率密度函数为:2、(12分)某商店8时开始营业,在8时顾客平均到达率为每小时4人,在12时顾客的平均到达率线性增长到最高峰每小时80人,从12时到15时顾客平均到达率维持不变为每小时80人。问在10:00—14:00之间无顾客到达商店的概率是多少?在10:00—14:00之间到达商店顾客数的数学期望和方差是多少?解:到达商店顾客数服从非齐次泊松过程。将8时至15时平移到0—7时,则顾客的到达速率函数为:在10:00—14:00之间到达商店顾客数服从泊松分布,其均值:在10:00—14:00之间无顾客到达商店的概率为:在10:00—14:00之间到达商店顾客数的数学期望和方差相等,均为:3、(13分)设移民到某地区定居的户数是一个泊松过程,平均每周有8户定居,如果一户4人的概率为0.2,如果一户3人的概率为0.3,一户2人的概率为0.3,一户1人的概率为0.2,并且每户的人口数是相互独立的随机变量,求在8周内移民到该地区人口数的数学期望与方差。解:已知移民到某地区定居的户数是一个强度的泊松过程,第户的人口数是相互独立同分布的随机变量,在周内移民到该地区人口数:是一个复合泊松过程,的分布为:由公式:可得在5周内移民到该地区人口数的数学期望与方差为:4、(15分)设马尔可夫链的转移概率矩阵为:求马尔可夫链的平稳分布及各状态的平均返回时间。求两步转移概率矩阵及当零时刻初始分布为:时,经两步转移后的绝对分布。解:(1)此马尔科夫链为非周期、不可约、有限状态,存在平稳分布满足:解得:故平稳分布各状态的平均返回时间:平稳分布为:8、(10分)设随机过程,其中是服从区间上的均匀分布的随机变量。试回答:是否为(宽)平稳过程?研究X的均值函数和相关函数是否具有各
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