Soru

Zorluk: OrtaMarkov Eşitsizliği

Bir devlet kurumunun vatandaşlık işleri merkezine günlük yapılan başvuru sayısı XX rastgele değişkeni ile modellenmektedir. XX'in negatif olmayan bir rastgele değişken olduğu (X0X \geq 0) bilinmektedir. Uzun dönemli kayıtlara göre, günlük ortalama başvuru sayısı E[X]=60E[X] = 60 ve başvuru sayısının varyansı Var(X)=144Var(X) = 144 olarak belirlenmiştir.

Buna göre, rastgele seçilen bir günde kuruma yapılan başvuru sayısının 150 veya daha fazla olma olasılığı (P(X150)P(X \geq 150)) için Markov eşitsizliği kullanılarak hesaplanabilecek üst sınır aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    0.08
  2. B
    0.20
  3. 0.40Cevap
  4. D
    0.60
  5. E
    0.96

Cevap

0.40
Markov eşitsizliği, sadece negatif olmayan rastgele değişkenler (X0X \geq 0) için geçerli olup, dağılımı bilinmeyen bir değişkenin belirli bir a>0a > 0 değerini aşma olasılığının üst sınırını P(Xa)E[X]aP(X \geq a) \leq \frac{E[X]}{a} formülü ile verir. Soruda beklenen değer E[X]=60E[X] = 60 ve sorulan sınır a=150a = 150 olarak verilmiştir. Bu değerleri formüle yerleştirdiğimizde üst sınır 60150=0.40\frac{60}{150} = 0.40 olarak hesaplanır. Soruda yer alan Var(X)=144Var(X) = 144 bilgisi, Chebyshev eşitsizliğini çağrıştırmak için eklenmiş bir çeldiricidir ve bu eşitsizlikte kullanılmaz.

Adım Adım Çözüm

1
Markov eşitsizliği formülünün hatırlanması ve kontrol edilmesi.
P(Xa)E[X]aP(X \geq a) \leq \frac{E[X]}{a}
Soru X0X \geq 0 koşulunu sağlayan bir rastgele değişken için belirli bir değerden büyük olma olasılığının üst sınırını Markov eşitsizliği ile istemektedir.
2
Soruda verilen parametrelerin formüldeki yerlerine yerleştirilmesi.
E[X]=60E[X] = 60 ve aranan sınır değeri a=150a = 150'dir.
Markov eşitsizliği sadece beklenen değere (E[X]E[X]) ihtiyaç duyar; soruda çeldirici olarak verilen varyans (Var(X)=144Var(X) = 144) değeri bu hesaplamada kullanılmaz.
3
Matematiksel işlemin yapılarak üst sınırın hesaplanması.
P(X150)60150=25=0.40P(X \geq 150) \leq \frac{60}{150} = \frac{2}{5} = 0.40
Olasılığın geçemeyeceği maksimum değeri elde etmek içindir.

Anahtar Kavram

Markov Eşitsizliği
Bu soruyu puanla