Stochastische Modellen in Operations Management (153088)



Vergelijkbare documenten
Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

Wachttijdtheorie (vakcode )

P (X n+1 = j X n = i, X n 1,..., X 0 ) = P (X n+1 = j X n = i). P (X n+1 = j X n = i) MARKOV KETENS. Definitie van Markov keten:

INLEIDING. Definitie Stochastisch Proces:

Deel 2 van Wiskunde 2

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

P (X n+1 = j X n = i, X n 1,..., X 0 ) = P (X n+1 = j X n = i). P (X n+1 = j X n = i) MARKOV KETENS. Definitie van Markov keten:

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)


Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

MARKOV KETENS, OF: WAT IS DE KANS DAT MEVROUW DE VRIES NAT ZAL WORDEN?

MARKOV MODEL MET KOSTEN In Markov modellen zijn we vaak geïnteresseerd in kostenberekeningen.

P (X n+1 = j X n = i, X n 1,..., X 0 ) = P (X n+1 = j X n = i).

Q is het deel van de overgangsmatrix dat correspondeert met overgangen

NETWERKEN VAN WACHTRIJEN

LIMIETGEDRAG VAN CONTINUE-TIJD MARKOV KETENS

P = LIMIETGEDRAG VAN MARKOV KETENS Limietverdeling van irreducibele, aperiodieke Markov keten:

0 2λ µ 0

MARKOV MODEL MET KOSTEN In Markov modellen zijn we vaak geïnteresseerd in kostenberekeningen.

Tentamen Inleiding Kansrekening 9 juni 2016, 10:00 13:00 Docent: Prof. dr. F. den Hollander

Vragen die je wilt beantwoorden zijn:

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Tentamen Inleiding Kansrekening wi juni 2010, uur

Zoek de unieke oplossing van het stelsel π = π P waarvoor bovendien geldt dat i S π i = 1.

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

De dimensie van een deelruimte

S n = tijdstip van de n-de gebeurtenis, T n = S n S n 1 = tijd tussen n-de en (n 1)-de gebeurtenis.

Stochastische Modellen in Operations Management (153088)

Toepassingen op differentievergelijkingen

Uitwerking Tentamen Inleiding Kansrekening 11 juni 2015, uur Docent: Prof. dr. F. den Hollander

Hertentamen Inleiding Kansrekening 5 juli 2017, 14:00 17:00 Docent: Prof. dr. F. den Hollander

uitwerkingen OefenTentamen kansrekening 2007

Definitie van continue-tijd Markov keten:

Hertentamen Biostatistiek 3 / Biomedische wiskunde

Definitie van continue-tijd Markov keten:

o Dit tentamen bestaat uit vier opgaven o Beantwoord de opgaven 1 en 2 enerzijds, en de opgaven 3 en 4 anderzijds op aparte vellen papier

Stochastische Modellen in Operations Management (vakcode )

Tentamen Biostatistiek 3 / Biomedische wiskunde

p j r j = LIMIETGEDRAG VAN CONTINUE-TIJD MARKOV KETENS Hoofdstelling over het limietgedrag van continue-tijd Markov ketens formuleren.

VU University Amsterdam 2018, juli 11.

Mobiele communicatie: reken maar!

module SC 12 Inleiding Risicotheorie donderdag 7 november uur

CTB1002 deel 1 - Lineaire algebra 1

Tentamen Kansrekening en Statistiek (2WS04), woensdag 30 juni 2010, van uur.

Modellen en Simulatie Lesliematrices Markovketens

Correctievoorschrift VWO. wiskunde B1 (nieuwe stijl)

Tentamen Kansrekening en Statistiek (2WS04), dinsdag 17 juni 2008, van uur.

Vrije Universiteit Amsterdam Opleiding Wiskunde - Bachelorscriptie. Vernieuwingsrijen. Arno E. Weber. studentnummer:

Statistiek voor A.I. College 4. Donderdag 20 September 2012

VU University Amsterdam 2018, Maart 27

Het tentamen heeft 25 onderdelen. Met ieder onderdeel kan maximaal 2 punten verdiend worden.

Gezamenlijke kansverdeling van twee stochasten

Department of Mathematics Exam: Voortgezette biostatistiek / Biomedische wiskunde VU University Amsterdam 2017, Juni 7

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit Wiskunde en Informatica

Tentamen Inleiding Kansrekening 25 juni 2009, uur Docent: F. den Hollander

Gaap, ja, nog een keer. In één variabele hebben we deze formule nu al een paar keer gezien:

Hoofdstuk 7 : Continue distributies als stochastische modellen. Marnix Van Daele. Vakgroep Toegepaste Wiskunde en Informatica Universiteit Gent

Kansrekening en Statistiek

b) Uit Bayes volgt, gebruik makend van onderdeel a) P (T V )P (V ) P (T ) = (0.09)(0.07)

Stochastisch Dynamisch Programmeren

Optimalisering en Complexiteit, College 1. Han Hoogeveen, Utrecht University

Chapter 4: Continuous-time Markov Chains (Part I)

Hoofdstuk 5. Toevalsveranderlijken en waarschijnlijkheidsdistributies. Marnix Van Daele. Vakgroep Toegepaste Wiskunde en Informatica Universiteit Gent

Tien competenties voor de 21 e eeuw

Cursus Statistiek Hoofdstuk 4. Statistiek voor Informatica Hoofdstuk 4: Verwachtingen. Definitie (Verwachting van discrete stochast) Voorbeeld (1)

Uitwerking Hertentamen Inleiding Kansrekening 6 juli 2015, uur Docent: Prof. dr. F. den Hollander

Model: Er is één bediende en de capaciteit van de wachtrij is onbegrensd. 1/19. 1 ) = σ 2 + τ 2 = s 2.

Wachtrijmodellen voor optimalisatie in het dagelijks leven

Kwantitatieve Economie / Faculteit Economie en Bedrijfskunde / Universiteit van Amsterdam. Schrijf je naam en studentnummer op alles dat je inlevert.

Migrerende euromunten

S n = tijdstip van de n-de gebeurtenis, T n = S n S n 1 = tijd tussen n-de en (n 1)-de gebeurtenis.

Statistiek voor A.I. College 10. Dinsdag 16 Oktober

Wiskunde B - Tentamen 1

Discrete Wiskunde 2WC15, Lente Jan Draisma

Toegepaste Wiskunde 2: Het Kalman-filter

Oude tentamenopgaven

S n = tijdstip van de n-de gebeurtenis, T n = S n S n 1 = tijd tussen n-de en (n 1)-de gebeurtenis.

Hertentamen Voortgezette biostatistiek / Biomedische wiskunde

Vandaag. Onderzoeksmethoden: Statistiek 2. Basisbegrippen. Theoretische kansverdelingen

Proeftentamen met uitwerking

Sensornetwerk controleert omgeving

Tentamen Kunstmatige Intelligentie (INFOB2KI)

Hoofdstuk 5: Enthalpie

BESLISKUNDE 2 Deel 2 najaar L.C.M. KALLENBERG en F.M. SPIEKSMA UNIVERSITEIT LEIDEN

Tentamen Inleiding Kansrekening 16 juni 2017, 14:00 17:00 Docent: Prof. dr. F. den Hollander

TU/e 2DD50: Wiskunde 2

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Beknopte uitwerking Examen Neurale Netwerken (2L490) d.d

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

introductie populatie- steekproef- steekproevenverdeling pauze parameters aannames ten slotte

Inleiding Modelmatige beschrijving Kansverdelingen Het overgangsdiagram De stellingen van Little M/M/1 M/M/1/N Afsluiti.

Voorblad bij Tentamen

OPERATIONS RESEARCH TECHNIEKEN L.C.M. KALLENBERG UNIVERSITEIT LEIDEN

VU University Amsterdam 2019, maart 28.

TW2020 Optimalisering

Lineaire Algebra en Vectorcalculus 2DN60 College 5.a Basis en dimensie

Tentamen Voortgezette biostatistiek / Biomedische wiskunde

Concrete markt: vragers, aanbieders, product op een bepaalde plaats.

Transcriptie:

Stochastische Modellen in Oerations Management (153088) S1 S2 Ack X ms X ms S0 240 ms R1 R2 R3 L1 L2 10 ms 10 ms D0 Internet D1 D2 Richard Boucherie Stochastische Oerations Research TW, Citadel 125 htt://wwwhome.math.utwente.nl/~boucherierj/onderwijs/153088/153088.html

Stochastische Modellen in Oerations Management (153088) Doel van het vak / leerdoel begri, inzicht en creativiteit in het ontwikkelen van wiskundige modellen ten behoeve van stochastische beslissingsroblemen met behul van een aantal fundamentele basistechnieken elk van de behandelde modelleringstechnieken in voldoende mate beheersen, d.w.z. een model kunnen ostellen, dit model kunnen olossen, en deze olossing kunnen interreteren Tentamenstof Winston Hoofdstuk 17-20 Uitreikstukken via website transaranten, uitwerkingen oefenogaven, syllabus OR2

Overzicht SMOM Hoor- en werkcolleges (14 HC, 4 WC, 1 vragenuur+oefentent.) Markov ketens (W 17, 2 HC, 1 WC) Stochastische Dynamisch Programmeren (W 19, 3 HC, 1 WC) Markov beslissingstheorie (W 19, 3 HC, 1 WC) Wachttijdtheorie (W 20 + dictaat OR2, 6 HC, 2 WC) Tentamen schriftelijk (4 ogaven) Literatuur Winston Hoofdstuk 17-22 Uitreikstukken o website Transaranten

Vandaag: Introductie Stochastisch rocess Markov keten

Stochastisch Proces Observeer karakteristiek van een systeem o discrete tijdstien. X t is waarde systeem karakteristiek o tijd t. Vaak is X t niet met zekerheid bekend voor tijd t en kan gezien worden als stochastische variabele. Een discrete-tijd stochastisch roces is een beschrijving van de relatie tusen de stochastische variabelen X 0, X 1, X 2.

Een continue tijd stochastisch roces is een stochastisch rocess waarin de toestand van het systeem o ieder moment kan worden geobserveerd, niet alleen o discrete tijdstien. Voorbeeld: aantal klanten in suermarkt t tijdseenheden na winkeloening = continue tijd stochastisch roces. Voorbeeld: oeningskoers AEX = discrete-tijd stochastisch roces koersverloo gedurende dag = continue-tijd stochastisch roces Verwachting koers aan het eind van het jaar? Moet ik nu instaen? Otierijs?

Stochastisch rocess voor beurskoersen Stochastisch rocess voor koers beleggingsrekening Observeer oeningskoers discrete tijd roces (X t, t=0,1,2, ) Evolutie van stochastische variabele Koers over 100 dagen? P(X t+1 = i t+1 X t = i t, X t-1 =i t-1,,x 1 =i 1, X 0 =i 0 ) Best lastig robleem

Vandaag: Introductie Stochastisch rocess Markov keten

Markov Ketens Seciaal tye discrete-tijd stochastisch roces. Definitie: Een discrete-tijd stochastisch roces met toestandsruimte S is een Markov keten wanneer het, voor t = 0,1,2 en alle toestanden i 0, i 1,,i t, i t+1 S={0,1,,s} voldoet aan de Markov eigenscha: P(X t+1 = i t+1 X t = i t, X t-1 =i t-1,,x 1 =i 1, X 0 =i 0 ) = P(X t+1 =i t+1 X t = i t ) De kansverdeling van de toestand o tijdsti t+1 hangt uitsluitend af van de toestand o tijdsti t (i t ) en niet van de toestanden die de keten eerder heeft bezocht voorafgaande aan bezoek aan i t o tijdsti t.

We zullen verder aannemen dat P(X t+1 = j X t = i) onafhankelijk is van t voor alle toestanden i en j. We noemen zo n Markov keten homogeen. P(X t+1 = j X t = i) = ij ij is de kans dat systeem systeem zich in toestand j bevindt o tijdsti t+1 gegeven dat het zich in toestand i bevindt o tijdsti t. Wanneer systeem zich in een eriode beweegt van toestand i naar toestand j zeggen we dat een overgang of transitie van i naar j heeft laats gevonden. De ij s heten overgangskansen voor de Markov keten.

Markov keten voor beurskoersen Markov keten voor koersen beleggingsrekening Observeer oeningskoers : discrete tijd roces (X t,t=0,1,2, ) Evolutie van stochastische variabele Markov eigenscha (Aanname!!) P(X t+1 = i t+1 X t = i t, X t-1 =i t-1,,x 1 =i 1, X 0 =i 0 ) =P(X t+1 = i t+1 X t = i)= ij Stel i,i+1 =, i,i-1 =1- Dronkemanswandeling X t is aantal keren ko-munt na t woren met (on)zuivere munt htt://staff.feweb.vu.nl/aridder/alets/simrw/default.htm Verwachting koers over 100 dagen? Dit is best te doen!! Moet ik nu instaen? Otierijs?

Begin verdeling: q i is de kans dat keten in toestand i o tijdsti 0: P(X 0 =i) = q i. Vector q= [q 1, q 2, q s ] de initiële of begin verdeling. Overgangskansen matrix P Voor iedere i S j = s j= 1 ij = 1 Voor alle i,j S ij 0. Dus: alle elementen van de overgangskansen matrix niet negatief, en rijsommen 1 Karakterisatie overgangskansen matrix. P = 11 M 21 s1 12 22 M s 2 K K K 1s 2 s M ss

n-stas overgangskansen Belangrijke vraag voor Markov ketens: Als Markov keten in toestand i is o tijdsti m, wat is dan de kans dat Markov keten n tijdstien later in toestand j is? Deze kans hangt niet af van m, P(X m+n =j X m = i) = P(X n =j X 0 = i) = P ij (n) P ij (n) is de n-stas overgangskans voor een transitie van toestand i naar toestand j. Moeilijk te bealen? P ij (n) = ij element van P n

Bewijs P (2) ij ik kj k = 1 s = Chaman Kolmogorov vergelijkingen s P ( m n) P ( n) P ( m) + = ij ik kj k = 1 Pas nu toe voor m=1, n=0,1,2,

Markov keten voor beurskoersen Markov keten voor koersen beleggingsrekening i,i+1 =, i,i-1 =1- Dronkemanswandeling htt://www.math.uah.edu/stat/ Beaalde n stas overgangskansen Verwachting koersstijging in 100 dagen? Dit is best te doen!! Andere voorbeelden? Algemene uitsraken? Volgende keer

Samenvatting Markov keten is een stochastisch roces dat voldoet aan de de Markov eigenscha: P(X t+1 = i t+1 X t = i t, X t-1 =i t-1,,x 1 =i 1, X 0 =i 0 ) =P(X t+1 =i t+1 X t = i t ) Homogeen P(X t+1 = j X t = i) = ij ij overgangskansen voor de Markov keten P ij (n)= P(X m+n =j X m = i) = P(X n =j X 0 = i) is de n-stas overgangskans voor een transitie van i naar j. P ij (n) = ij element van P n

Food for thought: geheugen in Markov keten? Weerman: Kans regen hangt af van weer van vandaag (regen of droog) Toestand 1 : regen; toestand 2 : droog 11 =P(morgen regen vandaag regen)= 21 =P(morgen regen vandaag droog)= X n = toestand weer o dag n Markov keten? P = 11 21 12 22 = α β 1 α 1 β

Food for thought: geheugen in Markov keten? Betere weerman? Kans regen hangt af van weer vandaag en gisteren P(morgen regen vandaag en gister regen)= 0.7 P(morgen regen vandaag regen, gister droog)= 0.5 P(morgen regen vandaag droog, gister regen)= 0.4 P(morgen regen vandaag en gister droog)= 0.2 Toestand weer o dag n? Markov keten?

RJ9 Food for thought: geheugen in Markov keten? Betere weerman? Kans regen hangt af van weer vandaag en gisteren maak Markov keten X n = toestand weer o dag n en dag n-1 Toestand 1 : regen vandaag en gisteren Toestand 2 : regen vandaag, droog gisteren Toestand 3: droog vandaag, regen gisteren Toestand 4: droog vandaag en gisteren 11 =P(morgen regen vandaag en gisteren regen)= 0.7 21 =P(morgen regen vandaag regen, gisteren droog)= 0.5 32 =P(morgen regen vandaag droog, gisteren regen)= 0.4 42 =P(morgen regen vandaag en gisteren droog)= 0.2 P = 11 21 41 12 22 42 14 24 44 = 0.7 0.5 0 0 0 0 0.4 0.2 0.3 0.5 0 0 0 0 0.6 0.8

Slide 19 RJ9 let o, bij betere weerman noemen dat voor Xn+1 vandaag en gisteren komt overeen met voor Xn morgen en vandaag!! Geef laatje betere weerman o bord van Markov keten!! Boucherie; 25-11-2003