Soru

Zorluk: OrtaGeometrik Dağılım

Bir vergi müfettişi, rastgele seçilen kurumlar vergisi beyannamelerini sırasıyla incelemektedir. İncelediği her bir beyannamenin usulsüz (hatalı) olma olasılığı 16\frac{1}{6}'dır ve her inceleme birbirinden bağımsızdır.

Müfettişin ilk usulsüz beyannameyi bulana kadar incelediği toplam beyanname sayısı XX rastgele değişkeni ile gösterilmektedir.

Müfettişin incelediği ilk 3 beyannamede herhangi bir usulsüzlük bulamadığı bilindiğine göre, ilk usulsüz beyannameyi tam olarak 6. incelemesinde bulma olasılığı ile XX rastgele değişkeninin varyansı (Var(X)Var(X)) sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    125216\frac{125}{216} ve 3636
  2. 25216\frac{25}{216} ve 3030Cevap
  3. C
    536\frac{5}{36} ve 3030
  4. D
    125216\frac{125}{216} ve 3030
  5. E
    25216\frac{25}{216} ve 3636

Cevap

İlk usulsüz beyannamenin 6. incelemede bulunma olasılığı 25216\frac{25}{216} ve varyans değeri 3030'dur.
Geometrik dağılımda XX, ilk başarıya kadar gerçekleştirilen toplam deneme sayısıdır. Dağılımın parametresi p=16p = \frac{1}{6}'dır. Geometrik dağılımın temel özelliklerinden biri olan hafızasızlık (memoryless) özelliği gereği, geçmişte yaşanan başarısızlıklar geleceği etkilemez: P(X>x+yX>x)=P(X>y)P(X > x+y \mid X > x) = P(X > y). Soruda ilk 3 denemede başarı olmadığı (X>3X > 3) bilindiğinde, ilk başarının 6. denemede gelme olasılığı P(X=6X>3)=P(X=3)P(X=6 \mid X>3) = P(X=3)'e eşittir. Bu değer formülde yerine konulduğunda P(X=3)=(116)216=(56)216=25216P(X=3) = (1 - \frac{1}{6})^2 \cdot \frac{1}{6} = (\frac{5}{6})^2 \cdot \frac{1}{6} = \frac{25}{216} olarak bulunur. Toplam deneme sayısını ifade eden geometrik dağılımın varyans formülü ise Var(X)=1pp2Var(X) = \frac{1-p}{p^2}'dir. Değerler yerine yazıldığında varyans 5/6(1/6)2=30\frac{5/6}{(1/6)^2} = 30 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
XX rastgele değişkeninin dağılımını ve parametresini belirleme
XGeo(p)X \sim Geo(p) olup p=16p = \frac{1}{6}'dır.
İlk başarıya (usulsüzlük bulmaya) kadar yapılan toplam deneme sayısı geometrik dağılıma uyar.
2
İstenen olasılığı hafızasızlık (memoryless) özelliğini kullanarak basitleştirme
P(X=6X>3)=P(X=63)=P(X=3)P(X=6 \mid X>3) = P(X = 6-3) = P(X=3)
Geometrik dağılım hafızasızlık özelliğine sahiptir, yani geçmiş başarısızlıklar gelecekteki başarı olasılığını etkilemez.
3
P(X=3)P(X=3) olasılığını hesaplama
P(X=3)=(116)216=(56)216=25216P(X=3) = (1 - \frac{1}{6})^2 \cdot \frac{1}{6} = (\frac{5}{6})^2 \cdot \frac{1}{6} = \frac{25}{216}
Geometrik dağılımda kk. denemede ilk başarının elde edilme olasılığı (1p)k1p(1-p)^{k-1} \cdot p'dir.
4
XX rastgele değişkeninin varyansını hesaplama
Var(X)=1pp2=5/6(1/6)2=5/61/36=30Var(X) = \frac{1-p}{p^2} = \frac{5/6}{(1/6)^2} = \frac{5/6}{1/36} = 30
Toplam deneme sayısını modelleyen geometrik dağılımın varyans formülü 1pp2\frac{1-p}{p^2} şeklindedir.

Anahtar Kavram

Geometrik Dağılımın Hafızasızlık Özelliği ve Varyansı
Bu soruyu puanla