R语言编写并绘制图使用MH抽样方法从Rayleigh分布中抽样,Rayleigh分布的密度函数为: f(x) =x/ σ ^2*e^−x^2/(2σ^2),x ≥ 0,σ > 0. 建议分布取自由度为Xt 的χ^2分布。
时间: 2024-04-16 11:27:30 浏览: 179
使用Metropolis-Hastings(MH)抽样方法从Rayleigh分布中抽样,可以按照以下步骤进行:
1. 设置参数:
- σ:Rayleigh分布的参数,即标准差。
- N:抽样数量。
- 初始值:x0。
2. 生成Xt的χ^2分布的随机变量:
- 使用R的`rchisq(n, df)`函数生成n个自由度为df的χ^2分布的随机变量。
3. 进行MH抽样:
- 对于每个i从1到N:
- 生成一个建议值y,可以从任意分布中抽样,这里我们选择使用标准正态分布N(0, 1)作为建议分布。
- 计算接受率α:α = min(1, (f(y) * q(x|y)) / (f(x) * q(y|x)))。其中,f(x)是Rayleigh分布的密度函数,q(x|y)是从建议分布抽样得到的转移概率密度函数,f(y)和q(y|x)类似计算。
- 生成一个[0, 1]之间的均匀分布随机数u。
- 如果u <= α,则接受建议值,设置x(i+1) = y;否则,拒绝建议值,设置x(i+1) = x(i)。
4. 返回抽样结果x(1), x(2), ..., x(N)。
下面是使用R语言编写的代码示例,用于从Rayleigh分布中进行MH抽样并绘制图形:
```R
# 设置参数
sigma <- 1
N <- 1000
x0 <- 1
# 定义Rayleigh分布的密度函数
rayleigh_density <- function(x, sigma) {
(x / sigma^2) * exp(-x^2 / (2 * sigma^2))
}
# 定义建议分布的密度函数
proposal_density <- function(x) {
dnorm(x, mean = 0, sd = 1)
}
# 进行MH抽样
mh_sampling <- function(sigma, N, x0) {
x <- numeric(N)
x[1] <- x0
for (i in 2:N) {
y <- rnorm(1, mean = x[i - 1], sd = 1) # 从建议分布中抽样
alpha <- min(1, (rayleigh_density(y, sigma) * proposal_density(x[i - 1])) /
(rayleigh_density(x[i - 1], sigma) * proposal_density(y)))
u <- runif(1)
if (u <= alpha) {
x[i] <- y
} else {
x[i] <- x[i - 1]
}
}
return(x)
}
# 进行MH抽样
samples <- mh_sampling(sigma, N, x0)
# 绘制直方图
hist(samples, breaks = 30, col = "skyblue", main = "MH Sampling from Rayleigh Distribution")
```
运行以上代码,将会进行MH抽样并绘制出从Rayleigh分布中得到的样本的直方图。
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