Pr { +h =1 = } lim. Suatu fungsi dikatakan h apabila lim =0. Dapat dilihat bahwa besarnya. probabilitas independen dari.

dokumen-dokumen yang mirip
PROSES KEMATIAN MURNI (Pure Death Processes)

6.3 PROSES KELAHIRAN DAN KEMATIAN

6.6 Rantai Markov Kontinu pada State Berhingga

BAB III PROSES POISSON MAJEMUK

Pengantar Proses Stokastik

STATISTICS. WEEK 5 Hanung N. Prasetyo TELKOM POLTECH/HANUNG NP

Distribusi Probabilitas : Gamma & Eksponensial

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH SIMULASI (KB) KODE / SKS : KK / 3 SKS

Karakteristik Limit dari Proses Kelahiran dan Kematian

Pengantar Proses Stokastik

MINGGU KE-9 MACAM-MACAM KONVERGENSI

KAJIAN MODEL MARKOV WAKTU DISKRIT UNTUK PENYEBARAN PENYAKIT MENULAR PADA MODEL EPIDEMIK SIR. Oleh: RAFIQATUL HASANAH NRP.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 2 LANDASAN TEORI

Catatan Kuliah. MA5181 Proses Stokastik

BI5106 ANALISIS BIOSTATISTIK Bab 3 Peubah Acak dan Dist

MA2082 BIOSTATISTIKA Bab 3 Peubah Acak dan Distribusi

Catatan Kuliah. MA5181 Proses Stokastik

II. LANDASAN TEORI. 2. P bersifat aditif tak hingga, yaitu jika dengan. 2.1 Ruang Contoh, Kejadian dan Peluang

II LANDASAN TEORI. 2.1 Ruang Contoh, Kejadian dan Peluang. 2.2 Peubah Acak dan Fungsi Sebaran

BAB II LANDASAN TEORI. ilmiah. Pencacahan atau pengukuran karakteristik suatu objek kajian yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

STATISTIKA UNIPA SURABAYA

Catatan Kuliah MA4181 Pengantar Proses Stokastik Precise and Stochastic. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

PENDAHULUAN LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI. pembahasan model antrian dengan working vacation pada pola kedatangan

BAB 2 LANDASAN TEORI

MODEL STOKASTIK PERTUMBUHAN POPULASI (PURE BIRTH PROCESS)

Pengantar Proses Stokastik

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Distribusi Diskrit dan Kontinu yang Penting. Oleh Azimmatul Ihwah

Pengantar Proses Stokastik

Catatan Kuliah. MA4181 PENGANTAR PROSES STOKASTIK Smart and Stochastic. disusun oleh Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

DISTRIBUSI PELUANG KONTINYU DISTRIBUSI PROBABILITAS

Penelitian Operasional II Rantai Markov RANTAI MARKOV

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. (b) Variabel independen yang biasanya dinyatakan dengan simbol

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. X(t) disebut ruang keadaan (state space). Satu nilai t dari T disebut indeks atau

Distribusi Probabilitas Kontinyu Teoritis

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II. TINJAUAN PUSTAKA. real. T dinamakan himpunan indeks dari proses atau ruang parameter yang

RANCANGAN PEMBELAJARAN

PROSES POISSON MAJEMUK DAN PENERAPANNYA PADA PENENTUAN EKSPEKTASI JUMLAH PENJUALAN SAHAM PT SRI REJEKI ISMAN TBK

Pengantar Proses Stokastik

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA & KOMPUTER JAKARTA STI&K SATUAN ACARA PERKULIAHAN

BAB IV PEMBAHASAN. 4.1 Proses Pencabangan model DTMC SIR

Peubah Acak dan Distribusi

Arisma Yuni Hardiningsih. Dra. Laksmi Prita Wardhani, M.Si. Jurusan Matematika. Surabaya

BAB II KAJIAN TEORI. hasil percobaan yang berbeda dan masing-masing mempunyai. itu menyusun kejadian, maka probabilitas kejadian

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. komoditas, model pergerakan harga komoditas, rantai Markov, simulasi Standard

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA & KOMPUTER JAKARTA STI&K SATUAN ACARA PERKULIAHAN

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB IV SEBARAN ASIMTOTIK PENDUGA TURUNAN PERTAMA DAN KEDUA DARI KOMPONEN PERIODIK FUNGSI INTENSITAS PROSES POISSON PERIODIK DENGAN TREN LINEAR

PEMODELAN KELAHIRAN MURNI DAN KEMATIAN MURNI DENGAN DUA JENIS KELAMIN DENGAN PROSES STOKASTIK

Setiap karakteristik dari distribusi populasi disebut dengan parameter. Statistik adalah variabel random yang hanya tergantung pada harga observasi

DISTRIBUSI PROBABILITAS DISKRIT TEORITIS 2. Distribusi Hipergeometrik

Pemodelan Sistem Antrian Satu Server Dengan Vacation Queueing Model Pada Pola Kedatangan Berkelompok

Lampiran 1. Beberapa Definisi dan Lema Teknis

DISTRIBUSI PROBABILITAS TOTAL WAKTU BEKERJA SUATU SISTEM

Distribusi Probabilitas Diskrit: Poisson

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BILANGAN ACAK. Metode untuk mendapatkan bilangan acak : 1. Metode Kongruen Campuran Rumus :

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko Forecast, assess, and control your risk. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

Penggabungan dan Pemecahan. Proses Poisson Independen

DISTRIBUSI PROBABILITAS

BAB 4 SEBARAN ASIMTOTIK PENDUGA KOMPONEN PERIODIK

MINGGU KE-11 HUKUM BILANGAN BESAR LEMAH DAN KUAT

BAB 3 LANGKAH PEMECAHAN MASALAH

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENS. Probability and Random Process. Topik 5. Beberapa jenis Distribusi Variabel Acak. Prima Kristalina April 2015

BEBERAPA DISTRIBUSI KHUSUS DKINTINU DIKENAL

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

CNH3E3 PROSES STOKASTIK Peubah Acak & Pendukungnya

Pertemuan ke Nilai Harapan (Mean atau Rata rata) dan Varians Distribusi Kontinu

TINJAUAN PUSTAKA. ruang sampel dan dilambangkan dengan huruf S. Ruang sampel beranggotakan

KEKONVERGENAN MSE PENDUGA KERNEL SERAGAM FUNGSI INTENSITAS PROSES POISSON PERIODIK DENGAN TREN FUNGSI PANGKAT

BAB II DISTRIBUSI PROBABILITAS

Persatuan Aktuaris Indonesia Probabilitas dan Statistik 27 November 2006 A. 5/32 B. ¼ C. 27/32 D. ¾ E. 1 A. 0,20 B. 0,34 C. 0,40 D. 0,60 E.

KAJIAN MODEL EPIDEMIK SIR DETERMINISTIK DAN STOKASTIK PADA WAKTU DISKRIT. Oleh: Arisma Yuni Hardiningsih

LANDASAN TEORI. Model ini memiliki nilai kesetimbangan positif pada saat koordinat berada di titik

PENGANTAR MODEL PROBABILITAS

(T.8) SEBARAN ATIMTOTIK FUNGSI INTENSITAS PROSES POISSON PERIODIK DENGAN TREN FUNGSI PANGKAT

Catatan Kuliah. MA5181 Proses Stokastik

BAB I PENDAHULUAN. mengetahui fenomena yang akan terjadi pada periode mendatang akan

DISTRIBUSI ERLANG DAN PENERAPANNYA. Rini Kurniasih 1, Getut Pramesti 2 Mahasiswi Pendidikan Matematika FKIP UNS, Dosen Pendidikan Matematika FKIP UNS

KONSISTENSI ESTIMATOR

II. LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan diberikan beberapa definisi dan teorema yang berkaitan dengan

Kumpulan pasangan nilai-nilai dari variabel acak X dengan probabilitas nilai-nilai variabel random X, yaitu P(X=x) disebut distribusi probabilitas X

PENARIKAN SAMPEL & PENDUGAAN PARAMETER

BAB IV MODEL HIDDEN MARKOV

Nilai harapan suatu variabel acak x ditulis E (x) didefinisikan E (x) = Σ x. f (x) Var (x) = σ x 2 = E [ x E (x) ] 2 = E (x 2 ) { E (x) } 2

STATISTIK PERTEMUAN VI

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB 3 PEMBAHASAN. Contoh 1:

Catatan Kuliah. MA4183 Model Risiko Risk: Quantify and Control. Dosen: Khreshna I.A. Syuhada, MSc. PhD.

STK 203 TEORI STATISTIKA I

MA4081 PENGANTAR PROSES STOKASTIK Bab 4 Proses Po

POISSON PROSES NON-HOMOGEN. Abdurrahman Valid Fuady, Hasih Pratiwi, dan Supriyadi Wibowo Program Studi Matematika FMIPA UNS

Transkripsi:

6.. Proses Kelahiran Murni Dalam bab ini, akan dibahas beberapa contoh penting dari waktu kontinu, state diskrit, proses Markov. Khususnya, dengan kumpulan dari variabel acak {;0 } di mana nilai yang mungkin dari adalah bilangan bulat tak negatif. Batasan dari kasus ini, di mana {} adalah suatu proses Markov dengan probabilitas transisi stasioner. Dengan demikian, fungsi probabilitas transisi untuk >0, Pr{+ }, i, j 0,, 2,.. adalah independen dari 0. Fungsi diatas digunakan dalam menyelidiki model stokastik untuk probabilitas yang sangat kecil yang berkaitan dengan proses kelahiran. Dengan menggunakan sifat Markov, fungsi h untuk h yang kecil akan diperoleh suatu persamaan diferensial dengan batas yang sesuai yaitu untuk semua >0. Untuk selanjutnya akan dikenalkan proses kelahiran murni yang ditinjau dari proses Poisson. 6... Dalil Dalil untuk Proses Poisson Dari bab 5 telah dijelaskan bahwa proses Poisson didefinisikan oleh dalil-dalil sederhana. Untuk menentukan proses-proses yang lebih umum dari jenis yang sama, akan ditunjukkan berbagai sifat lebih lanjut yang menunjukkan berjalannya proses Poisson. Secara khusus, proses Markov pada bilangan bulat tak negatif memiliki sifat sebagai berikut. (i) Pr{+h }h+h h 0 0,,2,. Dari persamaan (i) diperoleh interpretasi sebagai berikut Pr {+h } lim h Suatu fungsi dikatakan h apabila lim 0. Dapat dilihat bahwa besarnya probabilitas independen dari. (ii) Pr{+h 0 } h+h h 0. (iii) 00 Sifat (i), (ii), dan (iii) lebih mudah digunakan dengan perhitungan langsung, karena rumus eksplisit untuk semua probabilitas yang relevan telah tersedia.

6..2 Proses Kelahiran Murni Akan didefinisikan proses kelahiran murni sebagai dalil proses Markov dengan laju { } : Pr{+h } h+, h h 0+ Pr {+h 0 } h+, h (6.) Pr{+h <0 }0 0 Untuk memudahkan dalam menjelaskan definisi proses kelahiran murni sering ditambahkan dalil proses Markov yaitu, (iv) X(0)0 Dimana bukan merupakan ukuran populasi tetapi jumlah kelahiran dalam interval waktu 0,]. Sisi kiri dari persamaan (i) dan (ii) adalah, h dan, h, sehingga, h dan, h tidak tergantung pada. Ditetapkan Pr {} dengan asumsi 00. Dengan cara yang sama untuk proses Poison, dapat diambil persamaan diferensial yang didukung oleh untuk t 0, sehingga didapat (i) + (6.2) (ii) + + + + dengan syarat 0 00 >0 jika h >0,, maka dalil proses Markov (iii) diperoleh +h Pr{+h } Pr{+h } Pr{+h }

Selanjutnya untuk 0,,2,, 2, maka atau sehingga Pr{+h } Pr{+h 2 }, h+, h Pr{+h },, h 0,, 2 +h h+, h+ h+, h+,, h atau +h h+, h+ h+, h+ h (6.3) terlihat jelas bahwa lim h h0 seragam untuk karena h merupakan batas dari jumlahan berhingga,, h yang tidak tergantung pada. Dari (6.3) diketahui bahwa merupakan fungsi kontinu pada. Mengganti dengan h dalam (6.3), membaginya dengan h dan menuju lim h 0 sehingga dapat ditentukan masing-masing yang memiliki turunan dari sisi kiri yang hasilnya sama pada persamaan (6.2). Dari (6.2)(i), diperoleh { } untuk >0 (6.4) Dimana adalah waktu antara kelahiran ke- dan ke-+ sehingga < Variabel random merupakan waktu singgah antara kelahiran dan waktu dimana kelahiran ke terjadi. Dapat dilihat dari persamaan (6.4) bahwa ], sehingga { } {0} { } Dengan kata lain, berdistribusi eksponensial dengan parameter. Sehingga dapat ditarik kesimpulan dari dalil (i) hingga (iv) bahwa, >0, juga berdistribusi eksponensial dengan parameter dan adalah independen. Uraian diatas mendiskripsikan karakteristik proses kelahiran murni merupakan bagian dari waktu singgah, berbeda dengan karakteristik persamaan(6.).

Dengan untuk 0., maka + + ] Kedua sisi diintegralkan dengan syarat 00 atau e menggunakan 6.2] e e,,2, 6.5 Terbukti bahwa 0, tetapi masih ada kemungkinan < Untuk menjamin kebenaran proses untuk semua, kita harus membatasi menurut 6.6 Dari hasil diatas menyatakan bahwa waktu antara kelahiran berurutan adalah berdistribusi eksponensial dengan parameter. Meskipun kuantitas Σ / sama dengan perkiraan waktu sebelum populasi menjadi tak terhingga. Dengan perbandingan adalah probabilitas dari. Jika Σ < maka perkiraan waktu untuk populasi menjadi tak hingga adalah berhingga. Akan masuk akal bahwa untuk semua >0 probabilitas adalah positif. Saat tidak ada dua dari parameter kelahiran,, yang sama, persamaan turunan (6.5) memberikan rumus eksplisit e, e + e, 6.7 dan

Pr{ X00} dimana,,..., e + +, e untuk > (6.8), untuk 0<<,,, Dimana dengan asumsi, 6.9 Akan diuji bahwa yang diberikan oleh (6.7) memenuhi (6.5). Persamaan (6.4) memberikan e. Kemudian persamaan (6.5) diganti -nya dengan maka diperoleh e e e e e ] e + e, (Pembuktian dari (6.7)). 6..3. Proses Yule Proses Yule menggambarkan pertumbuhan populasi di mana setiap anggota memiliki probabilitas h+h melahirkan anggota baru selama selang waktu h>0. Dengan asumsi independen dan tidak ada interaksi antar anggota populasi, maka teorema binomial memberikan {+h } h+h] h+h] h+ h; Untuk proses Yule parameternya sangat kecil yaitu. Dengan laju kelahiran total populasi sebanding dengan ukuran populasi, proporsionalitas konstanta laju kelahiran individu. Dengan demikian, proses Yule membentuk analog stokastik dari model pertumbuhan populasi deterministik diwakili oleh persamaan diferensial. Dalam model deterministik, laju dari pertumbuhan populasi sebanding dengan ukuran populasi y. Dalam model stokastik, peningkatan deterministik yang

kecil oleh kemungkinan peningkatan unit selama interval waktu dt sangat kecil. Hubungan yang sama antara parameter laju deterministik dan kelahiran (kematian) sering muncul dalam pemodelan stokastik. Persamaan (6.2) dalam kasus bahwa X (0) menjadi,2,. di syarat awal 0 00 2,3,. solusinya adalah (6.0) Solusi umum analog dengan (6,8), tetapi proses kelahiran murni dimulai dari X (0) adalah, + +,, > (6.) Ketika, maka persamaan (6.) tereduksi menjadi solusi yang diberikan dalam (6.0) untuk proses Yule dengan parameter. Maka.. 2! 2 2! dan,!!

Jadi, menurut (6.)!, + +,!!!!!! Contoh Soal :. Sebuah proses kelahiran murni dimulai dari X(0)0 yang mempunyai parameter, 3, 2, 5. Tentukan untuk 0,,2,3. untuk 0, digunakan rumus persamaan (6.7) untuk 2,3 digunakan rumus persamaan (6.8) Untuk 0, maka + + Untuk 2,3 maka Dimana, Sehingga, +, +,,,,.3 + + 2

+ 2, +, +, +, Dimana,,,,, Sehingga.3.2 + 3 +6 8 3 +6 8 2. Sebuah tproses kelahiran murni dimulai dari 00 yang mempunyai parameter kelahiran, 3, 2, 5. Diberikan W 3 sebagai waktu random dengan state 3. a. Tuliskan W 3 sebagai jumlahan dari waktu singgah dan buktikan bahwa waktu rata-rata E[W 3 ] + + ] + + + + + + (Terbukti) b. Tentukan mean W + W 2 + W 3 + + + + + + + + + + + ] + + + +

c. Berapakah variansi W 3? Var [ W 3 ] Var [ S 0 + S + S 3 ] + + + + + + 3. Sebuah proses Yule dengan imigrasi yang mempunyai parameter kelahiran + untuk k0,, 2, dimana merupakan kelajuan imigrasi dalam populasi dan β sebagai kelajuan kelahiran individu. Dianggap bahwa X(0)0, tentukan P n (t) untuk n0,, 2,.. λ 0 α, λ α + β, λ 2 α + 2β, +, +, Dimana, Sehingga,,, + + 2 + 2 +