自适应蒙特卡洛方法和固定宽度置信区间

来源 :兰州大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:lisky
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在数学、物理、工程等领域经常需要计算多重积分,而传统数值积分方法对这些积分并不适用.一个主要的原因就是传统数值积分方法在高维度问题会遇上可怕的”维数诅咒”(Curse of Dimensionality).根据统计理论,这些积分可以转化为计算服从某一分布的随机变量的均值,可以使用蒙特卡洛方法(Monte Carlo Methods)或者拟蒙特卡洛方法(Quasi-Monte Carlo Methods)来估计其均值的置信区间,从而得到这些积分的可靠近似结果.这两种方法的主要思想是当独立同分布的样本数量趋向于无穷大时,样本序列的均值收敛到随机变量均值.但是这两种方法都存在缺陷,得到的结果有可能是不准确的.首先蒙特卡洛方法采用随机抽样,基于中心极限定理来估计置信区间,但是这个理论是渐近的,并没有给出如何确定样本大小的方法,并且在该理论中含有未知的信息,比如母体方差,所以不能从理论上保证随机变量的均值以给定置信水平落入估计的置信区间.另一方面,根据复杂性理论(Complexity theory),拟蒙特卡洛方法采用确定性序列估计多重积分,虽然可以得到精确的误差分析,但是往往依赖于问题先验信息的大小,比如有界变分,其计算非常困难.本文主要研究多重积分的蒙特卡洛计算问题.为了克服现有方法的不足,我们提出一种新的自适应蒙特卡洛方法来估计积分.该方法适合具有有限峰度的随机变量均值估计,在一定概率控制误差的条件下,构建出随机变量均值准确的置信区间(非渐近),同时给出相应的蒙特卡洛随机取样的样本容量计算算法.这一方法具体分为两个阶段,在第一个阶段中,利用Cantelli不等式得到的一个样本容量,这个样本容量自适应性地依赖被积函数的方差估计.第二个阶段利用前一个阶段中计算出来的方差估计和样本容量,结合Berry-Esseen不等式建立出随机变量均值的置信区间.本文方法主要有以下优点:首先,这一方法能够保证在一定置信水平下得到随机变量的准确置信区间,提高了精度.其次,将此方法向拟蒙特卡洛理论的推广是非常有意义的.在被积函数峰度有限的假设下,估计其方差的上限,以及通过确定性序列分析标准误差的技术,能有效提高收敛速度,同时降低先验信息的需求,从而极大地提高计算效率,降低了计算复杂性.第三,方法假设所受限制很少,对于四阶矩存在的随机变量其峰度一定存在,更进一步,该假设下的函数空间对于数乘运算是封闭的.本文包含四章.第一章主要介绍研究背景和研究内容以及意义.第二章为两阶段自适应蒙特卡洛方法和理论阐述.第三章给出算例和仿真研究结果.最后一章对全文进行总结,并提出进一步研究.
其他文献
微学术信息是一个全新的命题,微学术信息的采集、传播与服务需要构建起全新的模式,而数据挖掘工具的选择、信息源的有效挖掘、客户群体的合理细分、信息内容的分析整理、微学
课题制是目前各国在研究与开发项目中普遍采用的科研组织管理模式。中国自改革以来对科技体制进行了许多改革,试行了公开招标、科学基金、合同制等研究开发项目的课题化组织
职业病诊断标准是《中华人民共和国职业病防治法》的配套文件,也是临床诊断职业病的科学依据.文章通过查阅国内、外相关文献,进行对比分析,提出我国职业病诊断标准编写的框架
文章介绍了一种嵌入式蓝牙系统开发方法,具体给出了基于CSR蓝牙单芯片的嵌入式蓝牙系统硬件结构和软件结构,除给出协议栈外,还具体介绍了用户程序中通用功能的程序编制,在此
从哲学层面来探讨高等教育的价值问题,有利于我们更加清晰地认识高等教育的价值属性,把握高等教育价值的本质内涵,从而理性地解读高等教育的有关现象与问题。
近年来,随着以人、资源、空间三要素构成的智慧图书馆模型的不断健全,图书馆自助服务的种类日趋增多。为融合各种自助服务,增加各自助服务间的信息交互,对自助服务系统进行统
基于价值管理在企业管理过程的整合,在确定核心竞争能力的过程中,财务职能的发挥已从孤立的,封闭的系统中解脱出来,并使财务的职能完成从单纯记账向真正的业务伙伴关系转变,
<正>行超:据我所知,你最初并非文学专业毕业,你的本职工作是一名小镇的公务员。从出道至今十几年来,一方面,你始终没有放弃在小城镇工作和生活的经验,另一方面也始终保持着旺
会计信息具有协调利益分配的功能,但是愈演愈烈的会计信息失真破坏了市场运行机制,严重损害了广大投资者的利益和资本市场的信心。本文试图从经济学和博弈论的角度对会计信息
通过对商事经营判断规则的内容解读和问题分析,揭示了商事经营判断规则的基本涵义:一方面保障董事的经营决策权;另一方面也对董事的行为准则提出了严格的要求。进一步讨论我