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文档简介
用好R语言工具以MonteCarlo方法为例,R语言的历史、R语言的特点和优势、R语言和其它统计软件(SAS、Stata、SPSS、MatLab等)的比较、R语言和大数据的关系、为什么要学习R语言(此处略去千余字),人之学R有难易乎?首先演示一段用R语言进行线性回归分析的简单例子:,很短的时间内用R语言完成了回归分析的一个例子;这些内容,涵盖了统计学的线性模型或计量经济学的基础内容,在以前要用一本书学习一个学期;能否认为,熟悉了某个例子,就能够很好的用R语言进行线性回归建模分析?,恐怕还不能。很多人有这个体会,看书上或别人的例子很好,一到解决自己面临的实际问题,情况变化了,就不会用R语言建模了,或者老是出错找不出原因;建模思想、统计理论是R语言背后更重要的万变不离其宗的东西(难),R语言遇到不会还可以查看帮助。使用R语言工具在编程过程中可以促进对建模思想、统计理论的深刻理解。,R语言必须在分析问题、解决问题的实际使用中去学。下面我们用R语言一起解决一个问题:,取一枚长为L的针随意扔到平面上,求针与平行线相交的概率。,1777年法国科学家布丰提出的一种计算圆周率的方法随机投针法,即著名的布丰投针问题。像投针实验一样,用通过概率实验所求的概率来估计我们感兴趣的一个量,这样的方法称为蒙特卡罗方法(MonteCarlomethod),是现代计算机模拟的基础。,针与平行线相交的充要条件是什么?,相交的充要条件是:,前辈们采取投掷的方法,今天我们通过计算机使用R语言编程来进行模拟:,均匀分布的概率密度函数,期望:(a+b)/2方差:(ba)2/12,换一个环境来进行随机投点求值,能否从均值(期望值)的角度考虑求值?,对任何定积分,总可以写成:,后半部分实际上是求期望,所以积分的本质就是求均值。可以用样本均值作为期望的无偏估计。,进行坐标变换,总可以完成下面2图的转化:,积分I=|A|+c(b-a),A表示阴影区域。,下面用R语言编程进行MonteCarlo模拟估计E(Z):,事实上,本着积分就是求面积的思想,结合我们之前做的MonteCarlo分析,有:,(b-a)是底边,后面一部分是高的均值。利用R语言,求定积分变得简单而有趣:,思考:1.广义积分如何用R语言MonteCarlo方法求?不依概率收敛怎么办?2.还可以用其它分布的密度函数代替均匀分布吗?即g(x)/f(x)中的f(x)只能是均匀分布吗?3.精度问题如何用R语言来控制?,下面以随机投点法为例来回答问题3:,n次实验成功的次数k服从参数为(n,p)的二项分布。随机变量p的估计值为,问题是解决当实验次数n取多大时,下式成立?由中心极限定理,当n时,因此有:,用均值法计算的值如何确定达到精度要求的最小实验次数?,思路同随机投点法一样,运用中心极限定理。将p(1p)用样本方差S2来代替。可以看出:精度提高10倍,实验次数增加100倍;实验次数和方差关系密切,降低方差(专门研
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