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exercice variables aléatoires

Posté par
yujiitadori
04-03-21 à 14:57

Bonjour, j'ai un dm a rendre et je bloque sur une question alors voilà l'énoncé
Dans une machine, une petite pièce située juste sous la machine est source de pannes fréquentes. Lorsque cet élément est défaillant, il est remplacé, sinon l'on risque de d'abimer la machine. Le coût de dépannage s'élève a y€ et la perte de production du a cette panne a z€.
On suppose que lorsqu'il y a une panne, elle ne peut pas se reproduire dans la même journée.
On note Un la probabilité de fonctionnement au jour n. Si la machine marche correctement le jour j, la probabilité qu'elle fonctionne le lendemain est 0.6, en revanche si elle fonctionne pas la probabilité qu'elle fonctionne le lendemain est 0.9 (vu que la pièce a été remplacée)
1. Exprimer Un+1 en fonction de Un. En déduire Un en fonction de n puis calculer la limite lorsque Un tend vers l'infini (aucun souci sur cette question j'y suis parvenu)
2. On considère maintenant la probabilité de bon fonctionnement de la machine de 9/13 dans l'hypothèse que la pièce est changée que lorsqu'elle est dysfonctionnelle.
On appelle X la Variable aléatoire égale au coût d'intervention.
2.a) Determiner la loi de X en fonction de y et z
2.b) Calculer l'espérance de X
c'est sur ces deux questions que je bloque, en fait j'arrive pas a exprimer la loi avec y et z même si j'arrive a représenter la situation sur un arbre
merci a ceux qui prendront le temps de m'aider

Posté par
GBZM
re : exercice variables aléatoires 04-03-21 à 17:15

Bonjour,

C'est un exercice de mathématiques. Malheureusement, il a un habillage pour faire "monde réel" tellement nébuleux que j'ai énormément de mal à comprendre la question 2.
Est-ce que le "coût d'intervention" est y+z ????
Est-ce qu'il faut comprendre du préambule de la question qu'on considère dans cette question que la probabilité journalière de panne est 9/13 ?????
Même la définition de X n'est pas claire. Est-ce le coût qu'on aura à payer un jour donné pour une éventuelle panne ?????
Bref, désolé, mais les choses sont vraiment trop floues pour moi.

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 04-03-21 à 17:19

bah si j'ai bien compris la perte de production correspond au fait qu'on peut pas utiliser la machine le jour où elle est en panne donc z et le fait de la reparer correspond a y..
le 9/13 correspond a la probabilité qu'elle fonctionne le lendemain d'une panne
et X du coup ça correspond au cout d'intervention (de réparation et de perte je crois)

Posté par
GBZM
re : exercice variables aléatoires 04-03-21 à 18:34

yujiitadori @ 04-03-2021 à 17:19

bah si j'ai bien compris la perte de production correspond au fait qu'on peut pas utiliser la machine le jour où elle est en panne donc z et le fait de la reparer correspond a y..

Oui, c'est bien ce que j'avais compris. Mais à quoi correspond le "coût d'intervention" ??? En bon français, ça devrait juste être le coût de l'intervention pour réparer la machine, La perte d'exploitation, c'est autre chose qu'un coût d'intervention ...
Citation :
et X du coup ça correspond au cout d'intervention (de réparation et de perte je crois)

X, serait plutôt y+z si la machine tombe en panne et 0 sinon. Mais parler de "coût d'intervention" me semble un contresens.
Citation :
le 9/13 correspond a la probabilité qu'elle fonctionne le lendemain d'une panne

Ce n'est absolument pas ce que je lis.

Posté par
flight
re : exercice variables aléatoires 04-03-21 à 21:42

salut

moi aussi je comprend rien à la question 2 ...je suppose mais j'en suis pas sur :
X=0  si la machine fonctionne et la proba associée est 9/13
X=y+z si la machine dysfonctionne et la proba associée 4/13
donc E = 0*(9/13) + (y+z)*(4/13)      ..... c'est qu'une hypothèse tellement la question est floue

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 04-03-21 à 23:22

haha désolé c'est l'énoncé qui est ainsi, moi même je comprends pas grand chose, mais le cout d'intervention me semble etre y+z

Posté par
jarod128
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 09:01

Bonjour,
je n'ai pas répondu en lisant le post car pour moi également, rien est clair. C'est vraiment l'énoncé tel quel?

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 15:39

oui c'est l'énoncé tel quel.. et encore j'ai pas mis les questions qui suivent parce que c'est encore plus flou..

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 15:45

je pense que ça c'est la réponse plus ou moins exacte parce que j'ai essayé de modéliser ça par un arbre et je trouve quasiment la même chose, le fait est que sur l'énoncé je comprends absolument rien donc je vais partir sur cette thèse je pense et je vais épargner la suite sauf si vous avez envie de vous casser la tête

flight @ 04-03-2021 à 21:42

salut

moi aussi je comprend rien à la question 2 ...je suppose mais j'en suis pas sur :
X=0  si la machine fonctionne et la proba associée est 9/13
X=y+z si la machine dysfonctionne et la proba associée 4/13
donc E = 0*(9/13) + (y+z)*(4/13)      ..... c'est qu'une hypothèse tellement la question est floue

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 15:57

je vais quand même mettre la suite pour les plus curieux..
On envisage un entretien de la machine où on change tous les jours la pièce, juste avant sa mise en service.
Le cout de l'entretien reste égal a y€, dans cette optique, on interviendra 1 ou 2x, selon qu'il y ait panne ou non. La probabilité de fonctionnement de la machine au cours de la journée est de 0.9 comme la pièce est neuve.
On appelle X2 (c'est un petit 2) la variable aléatoire égale au coût quotidien de changement de la pièce.
3.1 Déterminer la loi de X2, en fonction de y et z
3.2 Calculer l'esperance de X2
là aussi je comprends absolument rien..

Posté par
GBZM
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 16:03

Par curiosité, qu'avais-tu trouvé à la question 1 ?
Le résultat de la question 1 explique un peu le 9/13 de la question 2.

Posté par
Vassillia
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 16:15

Bonjour,

Ne nous laissons pas décourager par un énoncé il faut l'avouer particulièrement obscur.
Je dirai, sans certitude aucune, X2 peut prendre la valeur :

y avec une probabilité de 0,9 (le cas où la machine ne tombe pas en panne donc on ne change la pièce qu'en début de journée)
2y+z avec une probabilité de 0,1 (le cas où la machine tombe en panne donc il faut changer une deuxième fois la pièce et on rajoute la perte de production même si le terme « cout du changement de pièce » m'a fait hésiter à ajouter z)

Je te laisse calculer l'espérance en revanche

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 16:56

j'avais trouvé Pn = (P1-9/13)(-3/10)^n-1 + 9/13 d'où le 9/13 je suppose

GBZM @ 05-03-2021 à 16:03

Par curiosité, qu'avais-tu trouvé à la question 1 ?
Le résultat de la question 1 explique un peu le 9/13 de la question 2.

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 16:58

j'avais trouvé ça mais je me demande s'il faut prendre en compte le fait que la machine marche ou pas, pcq du coup j'ai pour y 0.9, 2x+y 0.09 et 2x+2y (je suis vrmt pas sur pour le 2y) 0.01

Vassillia @ 05-03-2021 à 16:15

Bonjour,

Ne nous laissons pas décourager par un énoncé il faut l'avouer particulièrement obscur.
Je dirai, sans certitude aucune, X2 peut prendre la valeur :

y avec une probabilité de 0,9 (le cas où la machine ne tombe pas en panne donc on ne change la pièce qu'en début de journée)
2y+z avec une probabilité de 0,1 (le cas où la machine tombe en panne donc il faut changer une deuxième fois la pièce et on rajoute la perte de production même si le terme « cout du changement de pièce » m'a fait hésiter à ajouter z)

Je te laisse calculer l'espérance en revanche

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 16:59

faute de frappe bien sur qu'on parle de y/z et non pas de x et y

yujiitadori @ 05-03-2021 à 16:58

j'avais trouvé ça mais je me demande s'il faut prendre en compte le fait que la machine marche ou pas, pcq du coup j'ai pour y 0.9, 2x+y 0.09 et 2x+2y (je suis vrmt pas sur pour le 2y) 0.01
Vassillia @ 05-03-2021 à 16:15

Bonjour,

Ne nous laissons pas décourager par un énoncé il faut l'avouer particulièrement obscur.
Je dirai, sans certitude aucune, X2 peut prendre la valeur :

y avec une probabilité de 0,9 (le cas où la machine ne tombe pas en panne donc on ne change la pièce qu'en début de journée)
2y+z avec une probabilité de 0,1 (le cas où la machine tombe en panne donc il faut changer une deuxième fois la pièce et on rajoute la perte de production même si le terme « cout du changement de pièce » m'a fait hésiter à ajouter z)

Je te laisse calculer l'espérance en revanche

Posté par
Vassillia
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 17:28

Je ne comprends pas trop ce que tu fais, il faut tenir compte du fait que la machine fonctionne ou pas ce qui ne fait que 2 cas possibles. Pourquoi tu en as 3 ? On ne compte pas plusieurs jours successifs.

Le but de l'exercice va être de comparer la stratégie
-X1 c'est-à-dire attendre que la machine tombe en panne mais du coup la probabilité de machine en fonction n'est que de 9/13 en moyenne
-X2 c'est-à-dire changer la piece chaque jour donc on paye systématiquement y mais la probabilité de machine en fonction augmente à 0,9

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 17:49

d'accord je vois, justement la comparaison de la stratégie c'est la question qui vient juste après haha, mais merci de m'avoir éclairci

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 05-03-21 à 21:50

d'ailleurs, pour comparer je peux faire comment, résoudre une inéquation ?

Vassillia @ 05-03-2021 à 17:28

Je ne comprends pas trop ce que tu fais, il faut tenir compte du fait que la machine fonctionne ou pas ce qui ne fait que 2 cas possibles. Pourquoi tu en as 3 ? On ne compte pas plusieurs jours successifs.

Le but de l'exercice va être de comparer la stratégie
-X1 c'est-à-dire attendre que la machine tombe en panne mais du coup la probabilité de machine en fonction n'est que de 9/13 en moyenne
-X2 c'est-à-dire changer la piece chaque jour donc on paye systématiquement y mais la probabilité de machine en fonction augmente à 0,9

Posté par
Vassillia
re : exercice variables aléatoires 06-03-21 à 12:09

Bonjour, tout dépend de la question exacte de l'exercice mais en effet, il faut minimiser la perte d'argent donc la meilleure stratégie est celle qui a l'espérance la plus faible.

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 06-03-21 à 13:34

la question exacte est la suivante:
4. L'entreprise doit choisir entre les deux stratégies, laquelle est la meilleure ?
Representez graphiquement les couples (y,z) qui conduisent a choisir la première option (là aussi je vois pas trop je me sens vrmt nul lol)

Vassillia @ 06-03-2021 à 12:09

Bonjour, tout dépend de la question exacte de l'exercice mais en effet, il faut minimiser la perte d'argent donc la meilleure stratégie est celle qui a l'espérance la plus faible.

Posté par
Vassillia
re : exercice variables aléatoires 06-03-21 à 17:32

Décidément, cet énoncé nous en veut, c'est vraiment bizarrement posé comme question mais bref passons.

On va déjà regarder quand les stratégies sont égales donc E(X1)=E(X2). C'est une équation à 2 inconnues donc on ne trouvera pas une unique solution par contre, on devrait pouvoir trouver une relation entre y et z

Ensuite on peut représenter cette relation en la considérant comme une équation de droite dans un plan. Le plan va alors être découpé en 2 parties, d'un coté la stratégie 1 sera meilleure et de l'autre coté la stratégie 2 sera meilleure. Attention toutefois, il est plus raisonnable de se restreindre au cas où y>0 et z>0 car sinon cela n'a plus beaucoup de sens par rapport au « problème réel ».

Je ne sais pas si c'est clair, je fais ce que je peux.

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 07-03-21 à 00:12

ok j'ai ma première espérance qui est de 4/13(y+z) et ma deuxième qui est de (11/10)y + (1/10)z, en résolvant j'ai une relation qui est égale a (27/130)z=(103/130)y, à partir de là je suis paumé..

Vassillia @ 06-03-2021 à 17:32

Décidément, cet énoncé nous en veut, c'est vraiment bizarrement posé comme question mais bref passons.

On va déjà regarder quand les stratégies sont égales donc E(X1)=E(X2). C'est une équation à 2 inconnues donc on ne trouvera pas une unique solution par contre, on devrait pouvoir trouver une relation entre y et z

Ensuite on peut représenter cette relation en la considérant comme une équation de droite dans un plan. Le plan va alors être découpé en 2 parties, d'un coté la stratégie 1 sera meilleure et de l'autre coté la stratégie 2 sera meilleure. Attention toutefois, il est plus raisonnable de se restreindre au cas où y>0 et z>0 car sinon cela n'a plus beaucoup de sens par rapport au « problème réel ».

Je ne sais pas si c'est clair, je fais ce que je peux.

Posté par
Vassillia
re : exercice variables aléatoires 07-03-21 à 13:16

Bonjour, je suis d'accord avec toi-même si je pense que cela vaudrait le coup de multiplier par 130 des 2 cotés de l'égalité.
Ensuite tu exprimes y en fonction de z (ou l'inverse) et tu traces la droite correspondante. Il ne te restera plus qu'à choisir de quel coté la stratégie 1 gagne et de quel coté la stratégie 2 gagne. Tu peux le faire en testant un point (y,z) qui n'est pas sur la droite ou alors en transformant l'égalité que tu as résolues en inégalité

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 07-03-21 à 13:48

d'accord, donc ce que j'ai là c'est z=103/27 y (pour faire plus simple pcq ça aurait été galère de faire en fonction de y), là du coup en représentant ceci j'ai donc bien une droite, si j'ai bien compris, tous les couples (y,z) ou la première espérance est gagnante se situent sur la partie en dessous de la droite, et sur la partie au dessus là ou la deuxième est gagnante

Vassillia @ 07-03-2021 à 13:16

Bonjour, je suis d'accord avec toi-même si je pense que cela vaudrait le coup de multiplier par 130 des 2 cotés de l'égalité.
Ensuite tu exprimes y en fonction de z (ou l'inverse) et tu traces la droite correspondante. Il ne te restera plus qu'à choisir de quel coté la stratégie 1 gagne et de quel coté la stratégie 2 gagne. Tu peux le faire en testant un point (y,z) qui n'est pas sur la droite ou alors en transformant l'égalité que tu as résolues en inégalité

Posté par
Vassillia
re : exercice variables aléatoires 07-03-21 à 14:05

C'est cela, je ne sais pas comment tu comptes le représenter (hachure, coloriage...) mais n'oublie pas qu'il faut se limiter au cas où y>0 et z>0 sinon le problème n'a plus vraiment de sens.

Posté par
yujiitadori
re : exercice variables aléatoires 07-03-21 à 14:43

d'accord, bah je te remercie beaucoup d'avoir pris ton temps pour m'aider !

Vassillia @ 07-03-2021 à 14:05

C'est cela, je ne sais pas comment tu comptes le représenter (hachure, coloriage...) mais n'oublie pas qu'il faut se limiter au cas où y>0 et z>0 sinon le problème n'a plus vraiment de sens.



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