Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Stochastic Processes with R: An Introduction, 1st Edition – Olga Korosteleva | Complete Solution Manual

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
37
Cijfer
A+
Geüpload op
22-10-2025
Geschreven in
2025/2026

This solution manual provides detailed, step-by-step solutions for all exercises and problems from Stochastic Processes with R: An Introduction (1st Edition) by Olga Korosteleva. Each chapter’s solutions include worked-out examples, explanations of R-based computations, and clarifications of key stochastic concepts such as Markov chains, Poisson processes, random walks, and Brownian motion. Perfect for students, instructors, and researchers using the textbook for coursework, self-study, or teaching support.

Meer zien Lees minder
Instelling
Stochastic Processes
Vak
Stochastic Processes

Voorbeeld van de inhoud

ALL 9 CHAPTER COVERED




SOLUTIONS MANUAL

, TABLE OF CONTENTS
CHAPTER 1 ……………………………………………………………………………………. 3
CHAPTER 2 ……………………………………………………………………………………. 31
CHAPTER 3 ……………………………………………………………………………………. 41
CHAPTER 4 ……………………………………………………………………………………. 48
CHAPTER 5 ……………………………………………………………………………………. 60
CHAPTER 6 ……………………………………………………………………………………. 67
CHAPTER 7 ……………………………………………………………………………………. 74
CHAPTER 8 ……………………………………………………………………………………. 81
CHAPTER 9 ……………………………………………………………………………………. 87




2

, CHAPTER 1
0.3 0.4 0.3
EXERCISE 1.1. For a Markov chain with a one-step transition probability matrix � 0.2 0.3 0.5 �
0.8 0.1 0.1
we compute:

(a) 𝑃𝑃(𝑋𝑋3 = 2 |𝑋𝑋0 = 1, 𝑋𝑋1 = 2, 𝑋𝑋2 = 3) = 𝑃𝑃(𝑋𝑋3 = 2 | 𝑋𝑋2 = 3) (by the Markov property)
= 𝑃𝑃32 = 0.1.
(b) 𝑃𝑃(𝑋𝑋4 = 3 |𝑋𝑋0 = 2, 𝑋𝑋3 = 1) = 𝑃𝑃(𝑋𝑋4 = 3 | 𝑋𝑋3 = 1) (by the Markov property)
= 𝑃𝑃13 = 0.3.
(c) 𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1, 𝑋𝑋1 = 2, 𝑋𝑋2 = 3, 𝑋𝑋3 = 1) = 𝑃𝑃(𝑋𝑋3 = 1 | 𝑋𝑋0 = 1, 𝑋𝑋1 = 2, 𝑋𝑋2 = 3) 𝑃𝑃(𝑋𝑋2 = 3 |𝑋𝑋0 = 1,
𝑋𝑋1 = 2) 𝑃𝑃(𝑋𝑋1 = 2 | 𝑋𝑋0 = 1) 𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1) (by conditioning)
= 𝑃𝑃(𝑋𝑋3 = 1 | 𝑋𝑋2 = 3) 𝑃𝑃(𝑋𝑋2 = 3 | 𝑋𝑋1 = 2) 𝑃𝑃(𝑋𝑋1 = 2 | 𝑋𝑋0 = 1) 𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1) (by the Markov property)

= 𝑃𝑃31 𝑃𝑃23 𝑃𝑃12 𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1) = (0.8)(0.5)(0.4)(1) = 0.16.
(d) We first compute the two-step transition probability matrix. We obtain

0.3 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3 0.41 0.27 0.32
𝐏𝐏 (2) = � 0.2 0.3 0.5 � � 0.2 0.3 0.5 � = � 0.52 0.22 0.26 �.
Now we write 0.8 0.1 0.1 0.8 0.1 0.1 0.34 0.36 0.30
𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1, 𝑋𝑋1 = 2, 𝑋𝑋3 = 3, 𝑋𝑋5 = 1) = 𝑃𝑃(𝑋𝑋5 = 1 | 𝑋𝑋0 = 1, 𝑋𝑋1 = 2, 𝑋𝑋3 = 3) 𝑃𝑃(𝑋𝑋3 = 3 |𝑋𝑋0 = 1,
𝑋𝑋1 = 2) 𝑃𝑃(𝑋𝑋1 = 2 | 𝑋𝑋0 = 1) 𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1) (by conditioning)
= 𝑃𝑃(𝑋𝑋5 = 1 | 𝑋𝑋3 = 3) 𝑃𝑃(𝑋𝑋3 = 3 | 𝑋𝑋1 = 2) 𝑃𝑃(𝑋𝑋1 = 2 | 𝑋𝑋0 = 1) 𝑃𝑃(𝑋𝑋0 = 1) (by the Markov property)
(2) (2) 𝑃𝑃(𝑋𝑋 = 1) = (0.34)(0.26)(0.4)(1) = 0.03536.
𝑃𝑃

= 𝑃𝑃31 𝑃𝑃23 12 0

EXERCISE 1.2. (a) We plot a diagram of the Markov chain.

#specifying transition probability matrix
tm<- matrix(c(1, 0, 0, 0, 0, 0.5, 0, 0, 0, 0.5, 0.2, 0, 0, 0, 0.8,
0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0), nrow=5, ncol=5, byrow=TRUE)

#transposing transition probability matrix
tm.tr<- t(tm)

#plotting diagram
library(diagram)
plotmat(tm.tr, arr.length=0.25, arr.width=0.1, box.col="light blue",
box.lwd=1, box.prop=0.5, box.size=0.12, box.type="circle", cex.txt=0.8,
lwd=1, self.cex=0.3, self.shiftx=0.01, self.shifty=0.09)




3

, State 2 is reflective. The chain leaves that state in one step. Therefore, it forms a separate transient
class that has an infinite period.

Finally, states 3, 4, and 5 communicate and thus belong to the same class. The chain can return to
either state in this class in 3, 6, 9, etc. steps, thus the period is equal to 3. Since there is a positive
probability to leave this class, it is transient.

The R output supports these findings.

#creating Markov chain object
library(markovchain)
mc<- new("markovchain", transitionMatrix=tm,states=c("1", "2", "3", "4", "5"))

#computing Markov chain characteristics
recurrentClasses(mc)

"1"

transientClasses(mc)

"2"
"3" "4" "5"

absorbingStates(mc)

"1"

(c) Below we simulate three trajectories of the chain that start at a randomly chosen state.
4

Geschreven voor

Instelling
Stochastic Processes
Vak
Stochastic Processes

Documentinformatie

Geüpload op
22 oktober 2025
Aantal pagina's
37
Geschreven in
2025/2026
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

$20.99
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
KnowledgeFreedom stuvia
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
37
Lid sinds
7 maanden
Aantal volgers
1
Documenten
1253
Laatst verkocht
6 dagen geleden
Knowledge_freedom

STUDY SMARTER, GET BETTER GRADES WITH OUR PREMIUM RESOURCES.

4.8

5 beoordelingen

5
4
4
1
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen