Soru

Zorluk: ZorBinom Dağılımı

Bir e-ticaret platformunun ödeme altyapısında, sisteme gelen her bir işlem talebinin ilk denemede başarılı olma olasılığı sabittir. İşlemlerin başarılı olma durumları birbirinden bağımsızdır.

Belirli bir saat diliminde sisteme gelen toplam nn adet işlem talebi arasından başarılı olanların sayısı XX rastgele değişkeni ile gösterilmektedir. Bu platformda sistemin yoğunluk endeksi Y=3X+2Y = 3X + 2 formülü ile modellenmiştir.

İlgili saat dilimi için XX'in beklenen değeri 44 ve yoğunluk endeksi YY'nin varyansı 7.27.2 olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, bu saat diliminde sisteme gelen nn adet işlem talebinden tam olarak 44 tanesinin ilk denemede başarılı olma olasılığı aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    210(0.4)4(0.6)6210(0.4)^4(0.6)^6
  2. B
    4(0.8)4(0.2)4(0.8)^4(0.2)
  3. 5(0.8)4(0.2)5(0.8)^4(0.2)Cevap
  4. D
    (0.8)4(0.2)(0.8)^4(0.2)
  5. E
    (0.8)(0.2)3(0.8)(0.2)^3

Cevap

Doğru olasılık değeri Binom dağılımı formülü ile hesaplanan 5(0.8)4(0.2)5(0.8)^4(0.2) ifadesidir.
Verilen bilgiler ışığında öncelikle varyans özelliğinden Var(X)Var(X) tespit edilmelidir. Var(3X+2)=9Var(X)=7.2Var(3X+2) = 9Var(X) = 7.2 denklemi ile Var(X)=0.8Var(X)=0.8 bulunur. Binom dağılımında E[X]=npE[X]=np ve Var(X)=np(1p)Var(X)=np(1-p) olduğundan, 4(1p)=0.84(1-p)=0.8 eşitliğinden p=0.8p=0.8 ve dolayısıyla n=5n=5 değerlerine ulaşılır. Son aşamada ise rastgele seçilen 5 işlemden 4'ünün başarılı olma olasılığı formüle döküldüğünde (54)(0.8)4(0.2)1=5(0.8)4(0.2)\binom{5}{4}(0.8)^4(0.2)^1 = 5(0.8)^4(0.2) sonucuna varılır.

Adım Adım Çözüm

1
YY'nin varyansı üzerinden XX'in varyansını hesaplama.
Var(Y)=Var(3X+2)=32Var(X)=9Var(X)=7.2Var(X)=0.8Var(Y) = Var(3X + 2) = 3^2 Var(X) = 9 Var(X) = 7.2 \Rightarrow Var(X) = 0.8
Rastgele değişkenlerin doğrusal dönüşümlerinde Var(aX+b)=a2Var(X)Var(aX+b) = a^2Var(X) özelliği geçerlidir.
2
Binom dağılımının parametreleri olan nn ve pp değerlerini bulma.
E[X]=np=4E[X] = np = 4 ve Var(X)=np(1p)=0.8Var(X) = np(1-p) = 0.8 eşitlikleri kurulur. 4(1p)=0.81p=0.2p=0.84(1-p) = 0.8 \Rightarrow 1-p = 0.2 \Rightarrow p = 0.8. Buradan n(0.8)=4n=5n(0.8) = 4 \Rightarrow n = 5 elde edilir.
Dağılımın olasılık fonksiyonunu kullanabilmek için deneme sayısı (nn) ve başarı olasılığı (pp) bilinmelidir.
3
Tam olarak x=4x=4 başarının elde edilme olasılığını hesaplama.
P(X=4)=(54)(0.8)4(0.2)54=5(0.8)4(0.2)P(X=4) = \binom{5}{4} (0.8)^4 (0.2)^{5-4} = 5(0.8)^4(0.2)
Elde edilen parametreler ile temel Binom olasılık fonksiyonu P(X=x)=(nx)px(1p)nxP(X=x) = \binom{n}{x} p^x (1-p)^{n-x} uygulanır.

Anahtar Kavram

Binom Dağılımında Beklenen Değer, Varyans ve Olasılık Fonksiyonu

Alternatif Yöntem

Beklenen değer ve varyans ilişkisinden (1p)=Var(X)E[X](1-p) = \frac{Var(X)}{E[X]} kısa yolu kullanılarak başarısızlık olasılığı (1p=0.8/4=0.21-p = 0.8 / 4 = 0.2) tek adımda doğrudan elde edilebilir.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla