10.4

Приложения

[3/100%]
Показать
LaTeX
Задача 10.4.1

Найдите распределение остаточного времени жизни для процесса восстановления, каждое время между поступлениями которого является суммой двух независимых экспоненциально распределённых случайных величин с параметрами λ\lambda и μ\mu соответственно. Покажите, что остаточное время жизни имеет среднее

1μ+λe−(λ+μ)t+μλ(λ+μ) \frac{1}{\mu }+\frac{\lambda e^{-(\lambda +\mu ) t}+\mu }{\lambda (\lambda +\mu )}
?
Задача 10.4.2

Пусть ff — плотность, а FF — функция распределения времён между поступлениями {Xi:i≥2}\left\{ X_{i}: i \geq 2\right\} стационарного процесса восстановления, и пусть μ\mu — их общее среднее. Пусть C,D,EC, D, E — текущий, полный и остаточный сроки жизни в состоянии равновесия.

?
(a)

Покажите, что CC имеет плотность h(x)=(1−F(x))/μh(x) = (1-F(x)) / \mu при x>0x > 0.

(b)

Покажите, что DD имеет смещённую по размеру (или по длине) плотность g(y)=(y/μ)f(y)g(y) = (y / \mu ) f(y).

(c)

Пусть UU равномерно распределена на (0,1)(0,1) и независима от DD. Покажите, что UDU D имеет то же распределение, что и CC, и EE. Объясните, почему это должно быть так.

Задача 10.4.3

Пусть mm — функция восстановления обычного процесса восстановления NN, времена между поступлениями которого имеют конечное среднее.

?
(a)

Покажите, что среднее число восстановлений на интервале (a,b](a, b] не превышает 1+m(b−a)1+m(b-a).

(b)

Покажите, что существует A>0A > 0 такое, что m(t)≤A(1+t)m(t) \leq A(1+t) при t≥0t \geq 0.

(c)

Предположим, что времена между поступлениями XrX_{r} неарифметические, с конечной дисперсией и средним μ\mu. Покажите, что

m(t)−tμ→σ2−μ22μ2 при t→∞ m(t)-\frac{t}{\mu } \rightarrow \frac{\sigma ^{2}-\mu ^{2}}{2 \mu ^{2}} \quad \text{ при } t \rightarrow \infty

[Указание: используйте связывание (coupling) и теорему восстановления Блэквелла (10.2.5).]