[問題] 亂數真的夠亂嗎?

看板Statistics作者meto000 (陽貨欲見孔子)時間16年前 (2009/06/25 00:08)推噓2(2推 0噓 37→)

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這個問題原先是貼在 VB 版的不過我想它跟統計應該有點關係或許這邊的先進會有不同的看法也說不定所以也貼來這邊請教一下 ps: 我用EXCEL驗證過它的RAND指令每次計算一行65535個亂數的平均和12倍變方五次的結果如下 0.499098904 0.999599624 0.499093231 0.997547013 0.501684552 1.003165544 0.496511423 0.995069681 0.500108072 0.998571983 看來EXCEL的亂數好像也只能收斂到兩位小數的樣子 ※ [本文轉錄自 Visual_Basic 看板] 作者: meto000 (陽貨欲見孔子) 看板: Visual_Basic 標題: [VB6] 亂數真的夠亂嗎? 時間: Thu Jun 25 00:01:45 2009 大家應該都知道用 X=Rnd 指令就可以得到一個介於0~1之間的均勻分布亂數也就是 X~Uniform(0,1) 然而 VB 只能產生均勻分布的亂數因此小弟最近寫了個各種分布的亂數產生程式來用但發現生出來的東西似乎不是很精確因此進一步對 Rnd 這個指令加以檢驗才發現大事不妙理論上由於X~Uniform(0,1) 故E(X)=1/2, Var(X)=1/12 因此當我們反覆取n個亂數後再計算其平均和變方隨著 n->∞ 所得的平均和變方應該會趨近1/2和1/12 這也是所謂蒙地卡羅法(Monte Carlo)和拔靴法(Bootstrap)等的理論基礎在各種科學領域的應用多不勝數最簡單的蒙地卡羅法應用大概就屬在單位平面中逢機取點來估算圓周率了這個我在高中時就玩過了應該不需要在這邊班門弄斧才對離題了話說現在要驗證Rnd是否真的符合均勻分布於是我寫了這樣的小程式加以驗證： Open "rnd.txt" For Output As #1 X1 = 0: X2 = 0: Randomize For I = 1 To 10000000 X = Rnd X1 = X1 + X X2 = X2 + X ^ 2 If I Mod 100000 = 0 Then EX = X1 / I VarX = (X2 - EX ^ 2 * I) / I 'Print #1, I, X Print #1, I, EX, VarX * 12 End If Next I Close #1 全部的變數都宣告為倍精度這個程式基本上就是反覆取1000萬個亂數並同時累積計算韈X 和韈X^2 然後每隔10萬個就輸出一次平均EX和變方VarX*12 結果如下： 100000 0.500341235609055 0.998641767848771 200000 0.499809045362473 1.00078372215905 300000 0.500107454074224 0.998437901086435 400000 0.500276461744309 0.998385742258827 500000 0.500290068372726 0.999079838731831 600000 0.500419607292811 1.00021925961703 700000 0.50026993564742 1.00019207389547 800000 0.50015473200798 1.000139160073 900000 0.500144928914176 1.00052572698579 1000000 0.500105085889816 1.00056944920825 略 9000000 0.500131491163254 0.999874573474332 9100000 0.500137886596617 0.999861888329618 9200000 0.500145418414655 0.999857654740129 9300000 0.500141381108992 0.999838666710201 9400000 0.50014871621416 0.999868309864149 9500000 0.50014508351587 0.99988266186096 9600000 0.500142511142095 0.999940878307397 9700000 0.50014840750419 0.999973340103397 9800000 0.500148654139577 0.999944556581512 9900000 0.500138692927601 0.999910212634631 10000000 0.500136948072433 0.999931865426466 按理所得的平均和12倍變方應該會趨近於0.5和1 然而一開始做10萬次模擬發現沒有收斂(在0.49-0.51間亂跳) 做到1000萬次也只收斂到小數第四位而且是有偏歪的 0.50013-0.50014 也難怪轉換出來的各種分布亂數是有問題的了這麼一來用VB來做模擬研究不就有問題了嗎? 那是 Rnd 指令本身有問題還是我的程式哪邊搞錯了呢? 可以請大家幫忙看看嗎? 請問各位先進有人知道 VB 的 Rnd 亂數產生指令是怎麼運作的嗎? 它是經由怎樣的公式運算產生的呢？不知哪邊可以查得到? 懇請賜教，感激不盡 -- 迷時師渡悟時自渡～六祖惠能 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 220.140.18.156 ※ 編輯: meto000 來自: 220.140.18.156 (06/25 00:13)

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