Смекни!
smekni.com

О компьютерном моделировании случайных величин (стр. 2 из 3)

,
. (1)

Тогда случайное число

появлений события
в
испытаниях определяется по формуле

. (2)

Исходя из формул (1) и (2), значения случайной величины

определяются следующим образом:

1) находят последовательность значений

случайной величины

2) для каждого числа

,
проверяют, выполняется ли неравенство
если неравенство выполняется, то полагают
в противном случае считают

3) находят сумму значений

случайных величин
которая совпадает со значением

Повторяя этот алгоритм, получим последовательность значений

случайной величины с биномиальным законом распределения.

В. Моделирование случайной величины, распределенной по закону Пуассона.

Распределением Пуассона называется распределение вероятностей дискретной случайной величины, задаваемое формулой:

,
,

где

— число событий простейшего потока, наступающих за некоторый промежуток времени. Распределение Пуассона применяется вместо биномиального распределения тогда, когда число
независимых испытаний велико (порядка нескольких сотен), а вероятность
появления события в каждом отдельно взятом испытании мала, при этом желательно, чтобы имело место
.

Алгоритм моделирования случайной величины

, распределенной по закону Пуассона при заданном параметре
можно представить следующим образом:

1) выбираем

таким образом, чтобы вероятность
была достаточно малой, например, меньше 0, 01;

2) получаем последовательность значений

случайной величины
, равномерно распределенной на отрезке
;

3) для каждого числа

,
проверяем, выполняется ли неравенство
; если это неравенство выполняется, то полагают
, в противном случае считаем
;

4) вычисляем сумму

которая совпадает со значением случайной величины
распределенной по закону Пуассона.

4. Моделирование случайной величины

абсолютно непрерывного типа

А. Метод обратных функций.

Пусть случайная величина

имеет монотонно возрастающую функцию распределения
. Известно, что
значит, случайная величина
с монотонно возрастающей функцией распределения
связана со случайной величиной
соотношением

.

Отсюда следует, что значение

случайной величины
является решением уравнения

, (3)

где

— значение случайной величины
т. е.

.

Последовательности значений

случайной величины
соответствует последовательность
значений случайной величины
с функцией распределения
.

Б. Моделирование случайной величины с равномерным распределением на отрезке

.

Пусть случайная величина

имеет равномерное распределение на отрезке
. Тогда ее функция распределения имеет вид:

.

Составим уравнение (3), получим

,

откуда

.

Последовательности значений

случайной величины
соответствует последовательность значений

,
, …

случайной величины

равномерно распределенной на отрезке
.

В. Моделирование случайной величины с показательным распределением.

Пусть случайная величина

имеет показательное распределение с параметром
. Тогда функция распределения этой случайной величины

,
.

Составим уравнение (3). Имеем

. (4)

Решаем уравнение (4) относительно

получаем

. (5)

Так как

— случайная величина, равномерно распределенная на
, то и
является также случайной величиной, распределенной по равномерному закону на отрезке
. Поэтому вместо формулы (5) для моделирования случайной величины
можно использовать формулу