用拒绝变换法产生一个随机变量X ,其中 X的分布为F (x) =(x^2+x)/2,0<x < 1 用拒绝变换法产生一个随机变量X ,其中X 的密度为 f (x) = xe^(−x) , 0 ≤ x < ∞,使用R语言自己编程,不可以使用调包等、
时间: 2024-09-21 21:03:19 浏览: 31
逆变换法生成随机数-Python实现
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拒绝接受法(Rejection Sampling)是一种基于概率的数值模拟技术,用于生成特定概率密度函数(PDF)的随机数样本,当直接采样该PDF很困难时,可以借助其他容易采样的PDF进行。对于给定的两个分布:
1. 第一种情况:X的分布 \( F(x) = \frac{x^2 + x}{2}, \quad 0 < x < 1 \)
由于这个分布不是标准形式(例如正态分布或均匀分布),我们可以选择一个更容易处理的概率分布(如均匀分布U[0,1]),然后通过比较这两个函数来生成X。
首先,我们需要找到 \( F(x) \) 关于x的最大值(这是U[0,1]中能接受的比例)。计算最大值 \( F_{max} = max[F(0), F(1)] \),然后从U[0,1]中生成一个随机数u,如果 \( U \leq F(x) / F_{max} \),则接受x,否则重复。
以下是用R语言实现的简单步骤(假设没有可用的库):
```R
# 定义目标函数
target_pdf <- function(x) {
x_squared_plus_x_over_two <- (x^2 + x) / 2
return(x_squared_plus_x_over_two)
}
# 生成均匀分布的随机数
unif_random <- runif(1, min=0, max=1)
# 计算最大比例
f_max <- max(target_pdf(0), target_pdf(1))
# 循环直到接受
while (unif_random > target_pdf(random.uniform_value) / f_max) {
random.uniform_value <- runif(1, min=0, max=1)
}
# 返回生成的X值
random_variable_X <- random.uniform_value
```
记得循环可能会非常慢,因为有可能需要很多次尝试才能满足条件。
2. 第二种情况:X的密度 \( f(x) = xe^{-x}, \quad 0 \leq x < \infty \)
这是一个指数分布加上线性项的混合,它本身是可以直接积分得到累积分布函数(CDF)并采样的。但是为了演示拒绝接受法,这里也可以用类似的方式,比如选择一个更大的易于处理的分布(比如较大的指数分布)进行对比。
```R
# 对应的R语言实现
exponential_pdf <- function(x) {
return(x * exp(-x))
}
# 直接采样会更快,但如果真的要用拒绝接受法
# 可以参照第一个例子,只是目标函数变为exponential_pdf
# 然后适当调整均匀区间的上限以适应更大范围
# ...(参考第一个例子的步骤)
# 当然,在实际操作中,直接采样指数分布会更高效
```
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