离散系统仿真随机数生成及检验韩宝安.docx
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离散系统仿真随机数生成及检验韩宝安
importjava.util.*;
publicclassRanddomNum{
/**
*@paramargs
*/
publicstaticvoidmain(String[]args){
//TODOAuto-generatedmethodstub
//随机数发生器LCG
intn=1000;//循环次数
intb=31;//模数指数
doubleXn[]=newdouble[n+1];//定义Xn
Xn[0]=10.0;//初始值
doubleUn[]=newdouble[n+1];//定义Un
longa=214159269;//乘子
longc=453806245;//增量
doublem=Math.pow(2,b);//模数
doubleSum=0.0;//样本和值
doubleu,S2=0.0;//样本均值和方差
System.out.println("随机数发生器生成的随机数如下:
");
for(inti=0;i { Xn[i+1]=(a*Xn[i]+c)%m; Un[i+1]=Xn[i]/m; System.out.println("第"+(i+1)+"个随机数: "+""+Un[i+1]); Sum+=Un[i+1]; } u=Sum/n;//计算样本均值 System.out.println("样本均值u="+u); for(inti=0;i { Un[i+1]=Xn[i]/m; S2+=Math.pow(Un[i+1]-u,2)/(n-1);//计算样本方差 } System.out.println("样本方差S2="+S2); //统计分析 doubleE=1.0/2;//总体均值,亦即样本均值期望 doubleVar=1.0/12;//总体方差 doubleVaru=1.0/(12*n);//样本方差 doubleES2=Var;//样本均值方差的期望 doubleVarS2=1.0/(180*n);//样本均值方差的方差 doubleconfidence_level=0.95;//置信度 doublev1=(u-E)/Math.sqrt(Varu);//样本均值统计量 doublev2=(S2-ES2)/Math.sqrt(VarS2);//样本方差统计量 doubleZ=1.96;//Z1-confidence_level/2的值 if(Math.abs(v1)<=Z&&Math.abs(v2)<=Z) System.out.println("不拒绝原假设"); else System.out.println("拒绝原假设,即所生成的随机数不符合要求! "); System.out.println("-----------------------------"); Sum=0.0; S2=0.0; System.out.println("Java中自带随机函数生成的随机数如下: "); for(inti=0;i { Un[i+1]=Math.random(); System.out.println("第"+(i+1)+"个随机数: "+""+Un[i+1]); Sum+=Un[i+1]; } u=Sum/n;//样本均值 System.out.println("样本均值u="+u); for(inti=0;i { Un[i+1]=Xn[i]/m; S2+=Math.pow(Un[i+1]-u,2)/(n-1); } System.out.println("样本方差S2="+S2); v1=(u-E)/Math.sqrt(Varu);//样本均值统计量 v2=(S2-ES2)/Math.sqrt(VarS2);//样本方差统计量 if(Math.abs(v1)<=Z&&Math.abs(v2)<=Z) System.out.println("不拒绝原假设"); else System.out.println("拒绝原假设,即所生成的随机数不符合要求! "); System.out.println("-----------------------------"); System.out.println("均匀性分析: "); intSegment=200; intN[]=newint[Segment]; doubleka=0; doubleX2=232.912;//卡方分布的分位点值 intNum; for(inti=1;i<=Segment;i++) { Num=0; for(intj=1;j<=n;j++) { if(Un[j]>=(1.0/Segment*(i-1))&&Un[j]<=1.0/Segment*i) { Num++; } } N[i-1]=Num; ka=ka+Math.pow(N[i-1]-n/Segment,2)/(n/Segment); } System.out.print("各区间随机数个数: "); for(inti=0;i { System.out.print(N[i]+""); } System.out.println(""); if(ka<=X2) { System.out.println("因为统计量ka="+ka+"<="+X2+",所以不拒绝原假设! "); } else { System.out.println("因为统计量ka="+ka+">"+X2+",所以拒绝原假设,即认为随机数不均匀! "); } System.out.println("-----------------------------"); System.out.println("K-S检验: "); intUi[]=newint[n]; doubleDn1[]=newdouble[n+1]; doubleDn2[]=newdouble[n+1]; doubleDn[]=newdouble[2]; doubleD; doubled=1.36/Math.sqrt(1000);//查表的D分布分位点值 Arrays.sort(Un);//对随机数列从小到大排列后的新序列 for(inti=1;i<=n;i++) { Dn1[i]=1.0*i/n-Un[i]; Dn2[i]=Un[i]-(i-1)*1.0/n; //System.out.println(Dn2[i]); } Arrays.sort(Dn1); Arrays.sort(Dn2); Dn[0]=Dn1[n]; Dn[1]=Dn2[n]; Arrays.sort(Dn); D=Dn[1]; if(D<=d) { System.out.println("因为Dn最大值="+D+"<="+d+",所以不拒绝原假设! "); } else { System.out.println("因为Dn最大值="+D+">"+d+",所以拒绝原假设,即认为随机序列的经验分布函数与0-1均匀分布差异显著! "); } System.out.println("-----------------------------"); } } 结果: 随机数发生器生成的随机数如下: 第1个随机数: 4.6566128730773926E-9第2个随机数: 0.2085768091492355第3个随机数: 0.189********110764 第4个随机数: 0.630544401705265第5个随机数: 0.35256192088127136第6个随机数: 0.4644889086484909 第7个随机数: 0.34608858823776245第8个随机数: 0.2775612026453018第9个随机数: 0.47259870171546936 第10个随机数: 0.7010539621114731第11个随机数: 0.26666679978370667第12个随机数: 0.11956797540187836 第13个随机数: 0.4191962517797947第14个随机数: 0.060020774602890015第15个随机数: 0.4250886905938387 第16个随机数: 0.4490636736154556第17个随机数: 0.2872605621814728第18个随机数: 0.22063325345516205 第19个随机数: 0.4883692264556885第20个随机数: 0.7511657029390335第21个随机数: 0.05061456561088562 第22个随机数: 0.5832998026162386第23个随机数: 0.5474579483270645第24个随机数: 0.2332839071750641 第25个随机数: 0.24139557778835297第26个随机数: 0.6903063058853149第27个随机数: 0.0658094584941864 第28个随机数: 0.7357208002358675第29个随机数: 0.9779284298419952第30个随机数: 0.8805994987487793 第31个随机数: 0.14512500166893005第32个随机数: 0.4823618419468403第33个随机数: 0.676148846745491 第34个随机数: 0.9655273854732513第35个随机数: 0.2837527394294739第36个随机数: 0.4642836004495621 第37个随机数: 0.6922862827777863第38个随机数: 0.4697380065917969第39个随机数: 0.32453639805316925 第40个随机数: 0.9822797477245331第41个随机数: 0.9375104308128357第42个随机数: 0.754071980714798 第43个随机数: 0.37458324432373047第44个随机数: 0.9953385144472122第45个随机数: 0.8728809058666229 第46个随机数: 0.9357737898826599第47个随机数: 0.0019500553607940674第48个随机数: 0.6418971889652312 第49个随机数: 0.9732687771320343第50个随机数: 0.06244039535522461第51个随机数: 0.6366658974438906 第52个随机数: 0.40513259172439575第53个随机数: 0.9030920416116714第54个随机数: 0.6825931370258331 第55个随机数: 0.46118927001953125第56个随机数: 0.14934642612934113第57个随机数: 0.6589421965181828 第58个随机数: 0.3309083878993988第59个随机数: 0.6698236912488937第60个随机数: 0.2880648076534271 第61个随机数: 0.8430035561323166第62个随机数: 0.5570174157619476第63个随机数: 0.7911677807569504 第64个随机数: 0.7945807874202728第65个随机数: 0.8066900372505188第66个随机数: 0.8984738886356354 第67个随机数: 0.41711509227752686第68个随机数: 0.46234269440174103第69个随机数: 0.6718872487545013 第70个随机数: 0.2550051808357239第71个随机数: 0.3303114324808121第72个随机数: 0.133********403625 第73个随机数: 0.546215046197176第74个随机数: 0.22170843183994293第75个随机数: 0.905298501253128 第76个随机数: 0.46648550033569336第77个随机数: 0.9623113423585892第78个随机数: 0.8412441909313202 第79个随机数: 0.19166797399520874第80个随机数: 0.412844*********5第81个随机数: 0.6080702841281891 第82个随机数: 0.760835275053978第83个随机数: 0.5462938845157623第84个随机数: 0.178********481293 第85个随机数: 0.1224130392074585第86个随机数: 0.20405765250325203第87个随机数: 0.9052724689245224 第88个随机数: 0.40202096104621887第89个随机数: 0.3516557067632675第90个随机数: 0.3114197254180908 第91个随机数: 0.9590390473604202第92个随机数: 0.5364839732646942第93个随机数: 0.7559024542570114 第94个随机数: 0.25030753016471863第95个随机数: 0.8965915888547897第96个随机数: 0.4720103442668915 第97个随机数: 0.49995581805706024第98个随机数: 0.7387170195579529第99个随机数: 0.11770990490913391 第100个随机数: 0.40071963146328926第101个随机数: 0.5594474226236343第102个随机数: 0.2843315899372101 第103个随机数: 0.6658806651830673第104个随机数: 0.708159476518631第105个随机数: .0379******** 第106个随机数: 0.45990689285099506第107个随机数: 0.19235043227672577第108个随机数: 0.1795375943183899 第109个随机数: 0.16856493055820465第110个随机数: 0.5187008678913116第111个随机数: 0.9085888713598251 第112个随机数: 0.72327521443367第113个随机数: 0.42025303840637207第114个随机数: 0.7114575654268265 第115个随机数: 0.34764882922172546第116个随机数: 0.34615056216716766第117个随机数: 0.5689796805381775 第118个随机数: 0.6712296158075333第119个随机数: 0.06381216645240784第120个随机数: 0.132********271687 第121个随机数: 0.3812241069972515第122个随机数: 0.2910291701555252第123个随机数: 0.549503892660141 第124个随机数: 0.176********135468第125个随机数: 0.9618147015571594第126个随机数: 0.6102544367313385 第127个随机数: 0.2857102006673813第128个随机数: 0.9320896863937378第129个随机数: 0.09184214472770691 第130个随机数: 0.7895979173481464第131个随机数: 0.9945214688777924第132个随机数: 0.9909942746162415 第133个随机数: 0.6463195383548737第134个随机数: .0858********第135个随机数: 0.8487305231392384 第136个随机数: 0.6248068809509277第137个随机数: 0.10194070637226105第138个随机数: 0.36934706941246986 第139个随机数: 0.6039867997169495第140个随机数: 0.7243513017892838第141个随机数: 0.5017113983631134 第142个随机数: 0.533732*********2第143个随机数: 0.6369936466217041第144个随机数: 0.9294684827327728 第145个随机数: .0319********第146个随机数: 0.9034787584096193第147个随机数: 0.6693516969680786 第148个随机数: 0.33791324496269226第149个随机数: 0.7379481047391891第150个随机数: 0.8822002112865448 第151个随机数: 0.5720919966697693第152个随机数: 0.01886822283267975第153个随机数: .020********* 第154个随机数: 0.7189759146422148第155个随机数: 0.5197031199932098第156个随机数: 0.48608510196208954 第157个随机数: 0.31931155920028687第158个随机数: 0.31290365755558014第159个随机数: 0.7808493673801422 第160个随机数: 0.9285637140274048第161个随机数: 0.4273540675640106第162个随机数: 0.9250051230192184 第163个随机数: 0.178********387878第164个随机数: 0.6498541086912155第165个随机数: .0852******** 第166个随机数: 0.11844508722424507第167个随机数: 0.5079055652022362第168个随机数: 0.7760627418756485 第169个随机数: 0.7095445692539215第170个随机数: 0.48565971851348877第171个随机数: 0.5109145194292068 第172个随机数: 0.2137652337551117第173个随机数: 0.4099288433790207第174个随机数: 0.651386559009552 第175个随机数: 0.5252310335636139第176个随机数: 0.41541801393032074第177个随机数: 0.40406930446624756 第178个随机数: .0811********第179个随机数: .0811********第180个随机数: 0.2282242253422737 第181个随机数: 0.47871261090040207第182个随机数: .022*********第183个随机数: 0.044477107003331184 第184个随机数: 0.9343881867825985第185个随机数: 0.2549167573451996第186个随机数: 0.6202183216810226 第187个随机数: 0.6029346585273743第188个随机数: 0.9363070875406265第189个随机数: 0.638539582490921 第190个随机数: 0.4251408576965332第191个随机数: 0.5176425725221634第192个随机数: 0.14594599604606628 第193个随机数: 0.038022447377443314第194个随机数: 0.747264226898551第195个随机数: 0.7937638163566589 第196个随机数: 0.8809123337268829第197个随机数: 0.655353307723999第198个随机数: 0.5302236974239349 第199个随机数: 0.6581070870161057第200个随机数: 0.8904086053371429第201个随机数: 0.24163204431533813 第202个随机数: 0.188********59146第203个随机数: 0.6193256676197052第204个随机数: 0.46169303357601166 第205个随机数: 0.784351110458374第206个随机数: 0.6664236485958099第207个随机数: 0.6389115452766418 第208个随机数: 0.7034260332584381第209个随机数: 0.289516806602478第210个随机数: 0.8765210658311844 第211个随机数: 0.9328273236751556第212个随机数: 0.9528177380561829第213个随机数: 0.4836656153202057 第214个随机数: 0.8287304490804672第215个随机数: 0.38443461060523987第216个随机数: 0.3968378156423569 第217个随机数: 0.7208439111709595第218个随机数: 0.29079362750053406第219个随机数: 0.9066926687955856 第220个随机数: 0.3682417571544647第221个随机数: 0.7387956827878952第222个随机数: 0.57753
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