Soru

Zorluk: ZorPoisson Süreci

Bir kamu kurumunun evrak kayıt birimine gelen dilekçeler, saatte ortalama λ=12\lambda = 12 dilekçe oranına sahip bir Poisson süreci {N(t),t0}\{N(t), t \geq 0\} ile modellenmektedir. (Zaman parametresi tt, saat cinsinden ifade edilmektedir).

Bu süreçle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Herhangi bir 20 dakikalık zaman diliminde tam olarak 2 dilekçe gelme olasılığı 8e48e^{-4}'tür.Cevap
  2. B
    Ardışık iki dilekçe başvurusu arasında geçen bekleme süresi, beklenen değeri 112\frac{1}{12} olan bir Poisson dağılımına sahiptir.
  3. C
    Herhangi bir 30 dakikalık zaman diliminde hiç dilekçe gelmeme olasılığı e12e^{-12}'dir.
  4. D
    10:00 - 10:30 ile 10:15 - 10:45 saatleri arasındaki dilekçe sayıları, sürecin bağımsız artışlar özelliğinden dolayı birbirinden bağımsızdır.
  5. E
    Kurumun 1 saatlik işlem maliyeti Y=5N(1)+100Y = 5N(1) + 100 (TL) fonksiyonu ile tanımlandığında, bu maliyetin varyansı 160160'tır.

Cevap

Herhangi bir 20 dakikalık zaman diliminde tam olarak 2 dilekçe gelme olasılığının 8e48e^{-4} olduğunu belirten ifade doğrudur.
Poisson sürecinde tt uzunluğundaki bir zaman diliminde gerçekleşen olay sayısı, ortalaması λt\lambda t olan bir Poisson dağılımına uyar. 20 dakikalık süre, t=1/3t = 1/3 saate denktir. Beklenen olay sayısı 12×(1/3)=412 \times (1/3) = 4 olarak bulunur. Poisson formülünde (μ=4,k=2\mu=4, k=2) değerleri yerine konulduğunda, sonuç e4422!=8e4\frac{e^{-4} 4^2}{2!} = 8e^{-4} olarak doğru şekilde elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
İstenen zaman dilimini uygun birime (saat) dönüştürme ve yeni oran parametresini hesaplama.
t=20 dakika=13 saatt = 20 \text{ dakika} = \frac{1}{3} \text{ saat}. Yeni ortalama λt=12×13=4\lambda t = 12 \times \frac{1}{3} = 4 bulunur.
Poisson sürecinde verilen temel λ\lambda değeri 1 saatliktir; olasılık hesabı için tt uzunluğundaki süreye ait ortalama bulunmalıdır.
2
Poisson olasılık kütle fonksiyonunu kullanarak tam olarak 2 olayın gerçekleşme olasılığını bulma.
P(X=2)=e4×422!=16e42=8e4P(X = 2) = \frac{e^{-4} \times 4^2}{2!} = \frac{16e^{-4}}{2} = 8e^{-4} sonucu elde edilir.
Bir Poisson rastgele değişkeni için nokta olasılığı formülü P(X=k)=eμμkk!P(X=k) = \frac{e^{-\mu} \mu^k}{k!} şeklindedir.
3
Diğer seçeneklerin teorik doğruluğunu kontrol etme.
Bekleme sürelerinin üstel dağıldığı, 30 dakika için ortalamanın 6 olması gerektiği, kesişen aralıkların bağımsız olmadığı ve varyans hesabında katsayının karesinin alınması gerektiği teyit edilir.
Soru formatı diğer seçeneklerdeki kavramsal yanılgıları ve tuzakları test etmektedir.

Anahtar Kavram

Poisson Sürecinin Temel Özellikleri (Oran Ölçekleme, Bekleme Süreleri ve Bağımsız Artışlar)
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla