随机过程考试真题

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1、设随机过程C t R t X +⋅=)(,),0(∞∈t ,C 为常数,R 服从]1,0[区间上的均匀分布。

(1)求)(t X 的一维概率密度和一维分布函数; (2)求)(t X 的均值函数、相关函数和协方差函数。

2、设{

}∞<<∞-t t W ),(是参数为2

σ的维纳过程,)4,1(~N R 是正态分布随机变量; 且对任意的∞<<∞-t ,)(t W 与R 均独立。令R t W t X +=)()(,求随机过程

{}∞<<∞-t t X ),(的均值函数、相关函数和协方差函数。

3、设到达某商场的顾客人数是一个泊松过程,平均每小时有180人,即180=λ;且每个 顾客的消费额是服从参数为s 的指数分布。求一天(8个小时)商场营业额的数学期望与方差。

4、设马尔可夫链的转移概率矩阵为:

⎪⎪⎪

⎝⎛=3.007.08.02.0007.03.0P

(1)求两步转移概率矩阵)

2(P 及当初始分布为

0}3{}2{,

1}1{000======X P X P X P

时,经两步转移后处于状态2的概率。

(2)求马尔可夫链的平稳分布。

5设马尔可夫链的状态空间}5,4,3,2,1{=I ,转移概率矩阵为:

⎪⎪⎪

⎪⎪⎪⎭

⎝⎛=010007.03.0000

00

01

00004.06.0003.04

.03.0P 求状态的分类、各常返闭集的平稳分布及各状态的平均返回时间。 6、设{}(),0N t t ≥是参数为λ的泊松过程,计算[]()()E N t N t s +。

7、考虑一个从底层启动上升的电梯。以i N 记在i 第层进入电梯的人数。假定i N 相互独立,且i N 是均值为i λ的泊松变量。在第i 层进入的各个人相互独立地以概率ij p 在第j 层离开电梯,

1ij

j i

p

>=∑。令j O =在第j 层离开电梯的人数。

(1)计算()j E O (2)j O 的分布是什么

(3)j O 与k O 的联合分布是什么

8、一质点在1,2,3点上作随机游动。若在时刻t 质点位于这三个点之一,则在),[h t t +,

它都以概率 )(h o h +分别转移到其它两点之一。试求质点随机游动的柯尔莫哥洛夫微分方程,转移概率)(t p j i 及平稳分布。

1有随机过程{ξ(t ),-∞

t +Θ+φ), 其中A ,B ,ω,φ为实常数,Θ均匀分布于[0,2π],试求R ξη(s ,t )

2(15分)随机过程ξ(t )=A cos(ωt +Φ ),-∞

3某商店顾客的到来服从强度为4人每小时的Poisson 过程,已知商店9:00开门,试求:(1)在开门半小时中,无顾客到来的概率;

(2)若已知开门半小时中无顾客到来,那么在未来半小时中,仍无顾客到来的概率。 4设某厂的商品的销售状态(按一个月计)可分为三个状态:滞销(用1表示)、正常(用2表示)、畅销(用3表示)。若经过对历史资料的整理分析,其销售状态的变化(从这月到下月)与初始时刻无关,且其状态转移概率为p ij (p ij 表示从销售状态i 经过一个月后转为销售状态j 的概率),一步转移开率矩阵为:

[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢

⎢⎢⎣⎡=613

26

1959131021

21

P 试对经过长时间后的销售状况进行分析。

5设{X (t ),t ≥0}是独立增量过程, 且X (0)=0, 证明{X (t ),t ≥0}是一个马尔科夫过程。 6设{}N(t),t 0≥是强度为λ的泊松过程,{}k Y ,k=1,2,

是一列独立同分布随机变量,且

与{}N(t),t 0≥独立,令N(t)k k=1

X(t)=Y ,t 0≥∑,证明:若2

1E(Y <)∞,则[]{}1E X(t)tE Y λ=

7.设明天是否有雨仅与今天的天气有关,而与过去的天气无关。又设今天下雨而明天也下雨的概率为α,而今天无雨明天有雨的概率为β;规定有雨天气为状态0,无雨天气为状态1。设0.7,0.4αβ==,求今天有雨且第四天仍有雨的概率。

8设(){}+∞<<∞-t t ,ξ是平稳过程,令()()()+∞<<∞-Θ+=t t t t ,cos 0ωξη,其中ω0

是常数,Θ为均匀分布在[0,2π]上的随机变量,且(){}+∞<<∞-t t ,ξ与Θ相互独立,R ξ(τ)和S ξ(ω)分别是(){

}+∞<<∞-t t ,ξ的相关函数与功率谱密度,试证: (1)(){

}+∞<<∞-t t ,η是平稳过程,且相关函数: ()()τωττξη0cos 2

1

R R =

(2)(){

}+∞<<∞-t t ,η的功率谱密度为: ()()()[]004

1

ωωωωωξξη++-=

S S S 9已知随机过程ξ(t )的相关函数为:

()2

ατξτ-=e

R ,问该随机过程ξ(t )是否均方连续?是否均方可微?

1、设随机过程C t R t X +⋅=)(,),0(∞∈t ,C 为常数,R 服从]1,0[区间上的均匀分布。

(1)求)(t X 的一维概率密度和一维分布函数; (2)求)(t X 的均值函数、相关函数和协方差函数。 【理论基础】 (1)⎰

-=

x

dt t f x F )()(,则)(t f 为密度函数;

(2))(t X 为),(b a 上的均匀分布,概率密度函数⎪⎩

⎪⎨⎧<<-=其他,0,1

)(b

x a a b x f ,分布函数

⎪⎩

⎪⎨⎧

>≤≤--<=b x b x a a

b a x a x x F ,1,,0)(,2)(b

a x E +=

,12)()(2a b x D -=;