Soru

Zorluk: OrtaKesikli Zamanlı Markov Zincirleri ve Geçiş Olasılıkları

Bir vergi dairesi, mükelleflerinin vergi ödeme uyumlarını her yıl değerlendirerek üç farklı durumdan birine sınıflandırmaktadır: D1D_1 (Düzenli ödeyen), D2D_2 (Gecikmeli ödeyen) ve D3D_3 (İcra takibinde olan). Mükelleflerin bu durumlar arasındaki geçişleri, zamanla değişmeyen (homojen) kesikli zamanlı bir Markov zinciri ile modellenmektedir. Bir mükellefin bir yıldan diğerine durum değiştirme olasılıklarını gösteren geçiş matrisi aşağıda verilmiştir:

P=[0,70,20,10,30,50,20,10,40,5]P = \begin{bmatrix} 0,7 & 0,2 & 0,1 \\ 0,3 & 0,5 & 0,2 \\ 0,1 & 0,4 & 0,5 \end{bmatrix}

Buna göre, bu yıl 'Gecikmeli ödeyen' (D2D_2) durumunda olduğu bilinen bir mükellefin, tam iki yıl sonra 'İcra takibinde olan' (D3D_3) durumunda olma olasılığı kaçtır?

  1. A
    0,040,04
  2. B
    0,100,10
  3. C
    0,160,16
  4. 0,230,23Cevap
  5. E
    0,420,42

Cevap

İki adım sonrasında mükellefin D3D_3 durumunda olma olasılığı 0,230,23'tür.
İki adımlı geçiş olasılığı P23(2)P_{23}^{(2)} değeri, başlangıç durumu olan 2. satır ile hedef durum olan 3. sütunun elemanlarının karşılıklı çarpımlarının toplamıdır. Chapman-Kolmogorov denklemleri gereği bu hesaplama P21P13+P22P23+P23P33P_{21}P_{13} + P_{22}P_{23} + P_{23}P_{33} şeklinde yapılır ve (0,3)(0,1)+(0,5)(0,2)+(0,2)(0,5)=0,23(0,3)(0,1) + (0,5)(0,2) + (0,2)(0,5) = 0,23 sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
İstenen olasılığın matematiksel tanımını belirleme
Başlangıç durumu D2D_2 ve hedef durum D3D_3 olduğu için 2 adım sonrasındaki geçiş olasılığı olan P23(2)P_{23}^{(2)} değeri bulunmalıdır.
Markov zincirlerinde n-adımlı geçiş olasılıkları, tek adımlı geçiş matrisinin n. kuvvetindeki ilgili elemana (satır ve sütun kesişimine) eşittir.
2
Chapman-Kolmogorov eşitliğini 2. satır ve 3. sütun için yazma
P23(2)=k=13P2kPk3=P21P13+P22P23+P23P33P_{23}^{(2)} = \sum_{k=1}^{3} P_{2k}P_{k3} = P_{21}P_{13} + P_{22}P_{23} + P_{23}P_{33}
2 adımda D2D_2'den D3D_3'e geçiş; önce D1D_1'e uğrayıp sonra D3D_3'e geçme, D2D_2'de kalıp sonra D3D_3'e geçme veya D3D_3'e geçip orada kalma senaryolarının olasılıklarının toplamıdır.
3
Matris üzerindeki değerleri formülde yerine koyarak sonucu hesaplama
P23(2)=(0,3×0,1)+(0,5×0,2)+(0,2×0,5)=0,03+0,10+0,10=0,23P_{23}^{(2)} = (0,3 \times 0,1) + (0,5 \times 0,2) + (0,2 \times 0,5) = 0,03 + 0,10 + 0,10 = 0,23
Tüm olası ayrık ara yolların olasılıkları toplanarak toplam iki adımlı geçiş olasılığı bulunur.

Anahtar Kavram

İki adımlı geçiş olasılıklarının Chapman-Kolmogorov denklemleri ile hesaplanması
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla