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第4讲 随机数的生成及随机变量抽样

随机数生成算法的研究

随机数生成算法的研究 [日期:2006-05-23] 来源:作者:[字体:大中小] 张敬新 摘要:本文通过流程图和实际例程,较详细地阐述了随机数生成的算法和具体的程序设计,分析了其符合算法特征的特性。 关键词:随机数;算法;算法特征;程序设计 1 引言 在数据结构、算法分析与设计、科学模拟等方面都需要用到随机数。由于在数学上,整数是离散型的,实数是连续型的,而在某一具体的工程技术应用中,可能还有数据值的范围性和是否可重复性的要求。因此,我们就整数随机数和实数随机数,以及它们的数据值的范围性和是否可重复性,分别对其算法加以分析和设计。以下以Visual Basic 语言为工具,对整数随机数生成问题加以阐述,而对于实数随机数生成问题,只要稍加修改就可转化为整数随机数生成问题。 根据整数随机数范围性和是否可重复性,可分为: (1)某范围内可重复。 (2)某范围内不可重复。 (3)枚举可重复。 (4)枚举不可重复。 所谓范围,是指在两个数n1和n2之间。例如,在100和200之间这个范围,那么,只要产生的整数随机数n满足100≤n≤200,都符合要求。所谓枚举,是指有限的、已知的、若干个不连续的整数。例如,34、20、123、5、800这5个整数就是一种枚举数,也就是单独可以一个个确定下来。 2 某范围内可重复 在Visual Basic 语言中,有一个随机数函数Rnd。 语法:Rnd[(number)]。 参数number 可选,number 的值决定了Rnd 生成随机数的方式。Rnd 函数返回小于1 但大于或等于0 的值。

在调用Rnd 之前,先使用无参数的Randomize 语句初始化随机数生成器,该生成器具有一个基于系统计时器的种子。 若要生成某给定范围内的随机整数,可使用以下公式: Int((upperbound - lowerbound + 1) * Rnd + lowerbound) 这里,upperbound 是此范围的上限,而lowerbound 是范围的下限。 程序流程图: 程序例程:下面是一个生成10个10~20之间随机数的例子。 运行结果:12 10 20 20 17 17 18 14 12 20 3 某范围内不可重复

随机数生成器

随机数生成器 一、随机数 1.1随机数的概念 数学上是这样定义随机数的:在连续型随机变量的分布中,最简单而且最基本的分布是单位均匀分布。由该分布抽取的简单子样称为随机数序列,其中每一个体称为随机数。单位均匀分布即[0,1]上的均匀分布。由随机数序列的定义可知,ξ1,ξ2,…是相互独立且具有相同单位均匀分布的随机数序列。也就是说,独立性、均匀性是随机数必备的两个特点。 1.2随机数的分类 随机数一般分为伪随机数和真随机数。利用数学算法产生的随机数属于伪随机数。利用物理方法选取自然随机性产生的随机数可以看作真随机数。实用中是使用随机数所组成的序列,根据所产生的方式,随机数序列再可以分为两类: 1.伪随机数序列 伪随机数序列由数学公式计算所产生。实质上,伪随机数并不随机,序列本身也必然会重复,但由于它可以通过不同的设计产生满足不同要求的序列且可以复现(相同的种子数将产生相同的序列),因而得到广泛的应用。由伪随机数发生器所产生的伪随机数序列,只要它的周期足够长并能通过一系列检验,就可以在一定的范围内将它当作真随机数序列来使用。 2.真随机数序列 真随机数序列是不可预计的,因而也不可能出现周期性重复的真正的随机数序列。它只能由随机的物理过程所产生,如电路的热噪声、宇宙噪声、放射性衰变等。 按照不同的分类标准,随机数还可分为均匀随机数和非均匀随机数,例如正态随机数。 1.3随机数的衡量标准 在实际模拟过程中,我们一般只需要产生区间[0,1]上的均匀分布随机数,因为其他分布的随机数都是由均匀分布的随机数转化来的。 实用中的均匀随机数主要通过以下三个方面来衡量其随机性能的高低。 1.周期性 伪随机数序列是由具有周期性的数学公式计算产生,其本身也必然会表现出周期性,即序列中的一段子序列与另一段子序列相同。它的周期必须足够长,才能为应用提供足够多的可用数据。只有真随机数序列才能提供真正的、永不重复的随机数序列。 2.相关性 随机数发生器所产生的一个随机数序列中的各个随机数应该不相关,所产生的各个随机数序列中的随机数也应该不相关。真随机数序列自然地满足这种不相关性。对于伪随机数发生器,应该仔细地设计所用的数学公式,以尽量满足不相关的要求。 3.分布均匀性 包括蒙特卡洛计算在内的大多数应用都要求所采用的随机数序列服从均匀分布,即同一范围内的任一个数出现的概率相同。从均匀分布的随机数序列也很容易导出其它类型分布的

C语言中产生随机数的方法

C语言中产生随机数的方法 引例:产生10个[100-200]区间内的随机整数。 #include #include //rand函数的头文件 #include //时间函数的头文件 int main() { int i; //循环变量 srand((unsigned) time(NULL)); //产生随机数的起始数据(以时间为种子) for (i=0; i<10; i++) //printf("%d\n", rand()); //产生[0,0x7fff)即[0,32767)以内的随机整数 //printf("%d\n", rand()%100); //产生0-99的随机整数 printf("%d\n", rand()%(200-100+1) + 100); //产生[100,200]内的随机整数return 0; } 在C语言中产生随机数需要以下几个函数的配合使用。 (1)rand函数——产生伪随机数 原型:int rand(void) 头文件:stdlib.h 功能:产生从0到RAND_MAX之间的随机数。RAND_MAX的值通常是0x7fff(十六进制数7FFF,也就是十进制数32767)。 例: #include #include int main() { int k; k = rand(); printf("%d\n", k); return 0; } 编译运行,发现每次运行程序产生的随机数都是一样的。 计算机中产生随机数,实际是采用一个固定的数作为“种子”,在一个给定的复杂算法中计算结果,所以叫“伪随机数”。 C语言中由于采用固定的序列作为种子,所以每次执行所取的是同一个数。 为上面的例子增加一个循环结构: #include #include int main() { int k,i;

第9章第1讲 随机抽样

第九章统计与统计案例 第1讲随机抽样 [考纲解读] 1.理解随机抽样的必要性和重要性,会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本. 2.了解分层抽样与系统抽样的意义,能利用分层抽样与系统抽样解决实际问题.(重点) [考向预测]从近三年高考情况来看,本讲内容为高考中的冷考点.预测2021年高考对本讲将会以实际应用为背景命题考查分层抽样或系统抽样,同时也可能与统计相结合命题.试题以客观题的形式呈现,难度不大,以中、低档题目为主. 1.简单随机抽样 (1)定义:设一个总体含有N个个体,从中逐个□01不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都□02相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样. (2)最常用的简单随机抽样的方法:□03抽签法和□04随机数表法. 2.系统抽样 (1)定义:当总体中的个体数目较多时,可将总体分成均衡的几个部分,然后按照事先定出的规则,从每一部分抽取一个个体得到所需要的样本,这种抽样方法叫做系统抽样. (2)系统抽样的操作步骤 假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本. ①先将总体的N个个体编号; ②确定□01分段间隔k,对编号进行分段,当N n(n是样本容量)是整数时,取k =N n;当 N n不是整数时,可随机地从总体中剔除余数x,取k= N-x n; ③在第1段用□ 02简单随机抽样确定第一个个体编号l(l≤k); ④按照一定的规则抽取样本,通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号□03l +k,再加k得到第3个个体编号□ 04l+2k,依次进行下去,直到获取整个样本.

3.分层抽样 (1)定义:在抽样时,将总体分成□0 1互不交叉的层,然后按照一定的比例,从 各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法叫做分层抽样. (2)应用范围:当总体是由□02差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽样. 注:三种抽样方法的比较 类别共同点各自特点相互联系适用范围 简单随 机抽样 是不放回抽 样,抽样过程 中,每个个体 被抽到的机会 (概率)相等从总体中逐个抽取— 总体中的 个数较少 系统抽样将总体均分成几部 分,按事先确定的规 则,在各部分抽取 在起始部分抽样 时,采用简单随 机抽样 总体中的 个 数比较多 分层抽样将总体分成几层,分 层进行抽取 各层抽样时,采 用简单随机抽样 或者系统抽样 总体由差 异 明显的几 部 分组成 1.概念辨析 (1)简单随机抽样每个个体被抽到的机会不一样,与先后有关.() (2)系统抽样在起始部分抽样时采用简单随机抽样.() (3)在分层抽样的过程中,哪一层的样本越多,该层中个体抽取到的可能性越大.() (4)要从1002个学生中用系统抽样的方法选取一个容量为20的样本,需要剔除2个学生,这样对被剔除者不公平.() 答案(1)×(2)√(3)×(4)× 2.小题热身 (1)在“世界读书日”前夕,为了了解某地5000名居民某天的阅读时间,从中抽取了200名居民的阅读时间进行统计分析,在这个问题中,5000名居民的阅读时间的全体是()

MATLAB随机数生成

2009年03月20日星期五 03:25 P.M. rand(n):生成0到1之间的n阶随机数方阵 rand(m,n):生成0到1之间的m×n 的随机数矩阵 (现成的函数) 另外: Matlab随机数生成函数 betarnd 贝塔分布的随机数生成器 binornd 二项分布的随机数生成器 chi2rnd 卡方分布的随机数生成器 exprnd 指数分布的随机数生成器 frnd f分布的随机数生成器 gamrnd 伽玛分布的随机数生成器 geornd 几何分布的随机数生成器 hygernd 超几何分布的随机数生成器 lognrnd 对数正态分布的随机数生成器 nbinrnd 负二项分布的随机数生成器 ncfrnd 非中心f分布的随机数生成器 nctrnd 非中心t分布的随机数生成器 ncx2rnd 非中心卡方分布的随机数生成器 normrnd 正态(高斯)分布的随机数生成器 poissrnd 泊松分布的随机数生成器 raylrnd 瑞利分布的随机数生成器 trnd 学生氏t分布的随机数生成器 unidrnd 离散均匀分布的随机数生成器 unifrnd 连续均匀分布的随机数生成器 weibrnd 威布尔分布的随机数生成器 (From:https://www.doczj.com/doc/484698873.html,/question/30033707.html) matlab生成随机数据 matlab本身提供很多的函数来生成各种各样的随机数据: normrnd 可以生成一定均值和标准差的正态分布 gamrnd 可以生成gamma分布的伪随机数矩阵 chi2rnd 可以生成卡方分布的伪随机数矩阵 trnd 可以生成t分布的伪随机数矩阵 frnd 可以生成f分布的伪随机数矩阵 raylrnd 可以生成rayleigh分布的伪随机数矩阵

第四章 抽样技术练习题

第四章抽样技术 一、名词解释 1、抽样调查 2、总体和样本 3、样本容量 4、重复抽样 5、不重复抽样 6、抽样极限误差 7、点估计 8、区间估计 二、填空 1、抽样调查是从研究的中抽取部分单位作为进行观察研究,并根据这部分单位的调查结果来推断,以达到认识总体的一种统计调查方法。 2、抽样调查分为和两类。抽样调查遵循。 3、是用主观的(非随机的)方法从总体中抽选单位进行调查,它是一种快速、简便且省钱的抽选样本的方法。但非概率抽样具有很大的风险,因为主观选定的样本很难保证其对总体的代表性。所以一般情况下不用来对总体进行推断。主要包括随意抽样,,。 4、概率抽样有两条基本准则:第一,单位是随机抽取的;第二,调查总体中的每个单位都有一个非零的入样概率。概率抽样方法主要有、、分层随机抽样、、、。常用的为前四种。 5、是指包括调查对象所有单位的全体,它是由具有某种共同性质的许多单位组成的。从中按随机原则抽取出来的部分单位所组成的集合体就称为样本。 6、从总体中抽取样本单位有与两种方法。 7、抽样框又称为抽样框架、抽样结构,是指对可以选择作为样本的总体单位列出名册成排序编号,以确定总体的和。设计抽样框式进行抽样调查的前提,常见的抽样框有、等。 8、抽样误差是指指标数值与指标数值之差,即抽样估计值与被估计的未知的真实总体参数值之差。 9、在抽取多个样本时,就其中每个样本来说,都有其相应的抽样误差,而这些抽样误差的平均数,就是,用以反映抽样误差的一般水平。 10、一般来说,在实际应用时,常常采用的方法从总体各单位中抽取样本单位,进行调查;在计算上,为了计算简便,通常可以采用条件下抽样平均误差的计算公式进行计算。 11、概率分布的中心极限定理证明:(1)大量的客观事物总体现象是总体或近似于总体。(2)在大样本的条件下,的分布是或近似地是正态分布,抽样成数的分布是或近似地是正态分布。(3)抽样平均数的平均数总体平均数,抽样成数的平均数总体成数。 12、概率度t越大,估计的可靠性越,样本统计量与总体参数之间正负离差的变动范围也就越。 13、抽样极限误差也叫做,是指样本指标与总体指标之间抽样误差的可能范围。 14、是指在一定概率保证下,用样本统计量和抽样平均误差去推断总体参数的可能范围的估计方法。 15、是在不考虑抽样平均误差和概率度的条件下,直接用样本指标估计总体指标的推断方法。 三、简答 1、抽样调查和其它调查方式相比较具有哪些特点? 2、简答区间估计与点估计得区别。

随机数生成方法

University of Sydney School of Information Technologies Generating Random Variables Pseudo-Random Numbers Definition : A sequence of pseudo-random numbers ()i U is a deterministic sequence of numbers in []1,0 having the same relevant statistical properties as a sequence of random numbers. The most widely used method of generating pseudo-random numbers are the congruential generators: ()M X U M c aX X i i i i =+=?mod 1 for a multiplier a , shift c , and modulus M , all integers. The sequence is clearly periodic, with maximum period M . The values of a and c must be carefully chosen to maximise the period of the generator, and to ensure that the generator has good statistical properties. Some examples: M a c 259 1313 0 232 69069 1 231-1 630360016 0 232 2147001325 715136305 Reference: Ripley, Stochastic Simulation , Chapter 2

随机抽样知识讲解

随机抽样 【学习目标】 1、了解简单随机抽样的概念,掌握实施简单随机抽样的常用方法:抽签法和随机数表法; 2、了解系统抽样的意义,并会用系统抽样的方法从总体中抽取样本; 3、了解分层抽样的概念与特征,清楚简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的区别和联系. 【要点梳理】 要点一、简单随机抽样 简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法.抽样中选取个体的方法有两种:放回和不放回.我们在抽样调查中用的是不放回抽取. 1、简单随机抽样的概念: 一般地,从元素个数为N的总体中不放回地抽取容量为n的样本,如果每一次抽取时总体中的各个个体被抽到的可能性是相同的,那么这种抽样方法叫简单随机抽样,这样抽取的样本,叫做简单随机样本. 2、简单随机抽样的特点: (1)被抽取样本的总体个数N是有限的; (2)简单随机样本数n小于等于样本总体的个数N; (3)从总体中逐个进行抽取,使抽样便于在实践中操作; (4)它是不放回抽取,这使其具有广泛应用性; (5)每一次抽样时,每个个体等可能的被抽到,保证了抽样方法的公平性. 3、实施抽样的方法: (1)抽签法: 抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力又不方便,若标号的纸片或小球搅拌得不均匀还可能导致抽样的不公平.

抽签法的一般步骤: ①将总体中的N个个体编号; ②把这N个号码写在形状、大小相同的号签上; ③将号签放在同一箱中,并搅拌均匀; ④从箱中每次抽取一个号签,连续抽取n次; ⑤将总体中与抽到的号签的编号一致的n个个体取出. (2)随机数表法: 要理解好随机数表,即表中每个位置上等可能出现0,1,2,…,9这十个数字的数表.随机数表中各个位置上出现各个数字的等可能性,决定了利用随机数表进行抽样时抽取到总体中各个个体序号的等可能性. 随机数表法的步骤: ①将总体的个体编号(每个号码的位数一致); ②在随机数表中任选一个数字作为开始; ③从选定的数开始按一定的方向读下去,若得到的数码在编号中,则取出;若得到的号码不在编号中或前面已经取出,则跳过,如此继续下去,直到取满为止. 注意: ①选定开始数字,要保证所选数字的随机性; ②确定读数方向获取样本号码时,读数方向可向左、向右、向上、向下,样本号码不能重复,否则舍去. 要点诠释: 1、简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法,简单随机抽样有两种选取个体的方法:放回和不放回,我们在抽样调查中用的是不放回抽样,常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法. 2、抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力,又不方便,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平,随机数表法的优点与抽签法相同,缺点上当总体容量较大时,仍然不

随 机 数 生 成 器

使用python实现伪随机数生成器 在前两天学习了使用python实现伪随机数的方法,今天是时候来做一个总结了。 首先要说明的是什么是随机数,真正的随机数是使用物理现象产生的:比如掷钱币、骰子、转轮、使用电子元件的噪音、核裂变等等。产生这些随机数的方法有很多种,而这些产生随机数的方法就称为随机数生成器。像前面说的由物理现象所产生的随机数发生器叫做物理性随机数发生器,它们的缺点是技术要求比较高。 但是在我们的实际生活中广泛应用的是伪随机数生成器,所谓的“伪”就是假的的意思,也就是说并不是真正的随机数。那么这些随机数是怎么实现的呢?这些数字是由固定的算法实现的,是有规律可循的,并不能实现真正的“随机”,但是它们具有类似于随机数的统计特征。这样的发生器叫做伪随机数发生器。 实现伪随机数的方法有很多种,如:平方取中法,线性同余法等方法。 下面主要介绍的是线性同余法,如C的rand函数和JAVA的java.util.Random类就是使用该方法实现的,其公式为:rNew = (a*rOld + b) % (end-start) 其中, a称为乘数,b称为增量,(end-start)称为模数,它们均为常数。 然后设置rOld = rNew,一般要求用户指定种子数rOld(也称为

seed),当然也可以自由选择a和b,但是两个数如果选择不好,可能会影响数字的随机性,所以一般令: a=32310901 这样使得生成的随机数最均匀。下面我是用的将种子自定义设为999999999。代码如下: def myrandint( start,end,seed=999999999 ): a=32310901 #产生出的随机数最均匀 rOld=seed m=end-start while True: #每调用一次这个myrandint函数,才生成一次随机数所以要惰性求值 rNew = (a*rOld+b)%m yield rNew rOld=rNew #模拟使用20个不同的种子来生成随机数 for i in range(20): r = myrandint(1,10000, i) #每个种子生成10个随机数 print('种子',i,'生成随机数') for j in range(10): print( next(r),end=',' ) 运行结果是使用20个不同的种子生成的随机数。

2020高考数学一轮复习第9章统计统计案例第1讲随机抽样学案

【2019最新】精选高考数学一轮复习第9章统计统计案例第1讲随机 抽样学案 板块一知识梳理·自主学习 [必备知识] 考点1 简单随机抽样1.定义:设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本 (n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法 叫做简单随机抽样. 2.最常用的简单随机抽样的方法:抽签法和随机数法. 3.抽签法与随机数法的区别与联系 抽签法和随机数法都是简单随机抽样的方法,但是抽签法适合在总体和样本都较少,容易搅拌均匀时使用,而随机数法除了适合总体和样本都较少的情况外,还适用于总体较多但是需要的样本较少的情况,这时利用随机数法能够快速地完成抽样. 考点2 系统抽样的步骤 假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本. 1.先将总体的N个个体编号. 2.确定分段间隔k,对编号进行分段,当是整数时,取k=. 3.在第1段用简单随机抽样确定第一个个体编号l(l≤k).4.按照一定的规则抽取样本,通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号(l+k),再加k得到第3个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本. 考点3 分层抽样1.定义:在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独 立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一 种分层抽样.2.分层抽样的应用范围:当总体是由差异明显的几个部分组成的,往往选用分层 抽样. [必会结论] 1.不论哪种抽样方法,总体中的每一个个体入样的概率是相同的.

2.系统抽样是等距抽样,入样个体的编号相差的整数倍.3.分层抽样是按比例抽样,每一层入样的个体数为该层的个体数乘以抽样比. [考点自测] 1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)简单随机抽样是一种不放回抽样.( ) (2)简单随机抽样每个个体被抽到的机会不一样,与先后有关.( ) (3)系统抽样在起始部分抽样时采用简单随机抽样.( ) (4)要从1002个学生中用系统抽样的方法选取一个容量为20的样本,需要剔除 2个学生,这样对被剔除者不公平.( ) 答案(1)√(2)×(3)√(4)×2.[2015·四川高考]某学校为了了解三年级、六年级、九年级这三个年级之间的 学生视力是否存在显著差异,拟从这三个年级中按人数比例抽取部分学生进行调查, 则最合理的抽样方法是( ) B.系统抽样法 A.抽签法 D.随机数法 C.分层抽样法 答案C 解析最合理的抽样方法是分层抽样法,选C项.3.[课本改编]2018年1月6日~8日衡水重点中学在毕业班进行了一次模拟考 试,为了了解全年级1000名学生的考试成绩,从中随机抽取了100名学生的成绩单, 下面说法正确的是( ) A.1000名学生是总体 B.每个学生是个体 C.1000名学生的成绩是一个个体 D.样本的容量是100 答案D 解析1000名学生的成绩是统计中的总体,每个学生的成绩是个体,被抽取的 100名学生的成绩是一个样本,其样本的容量是100. 4.[2018·湖北模拟]甲、乙两套设备生产的同类型产品共4800件,采用分层抽 样的方法从中抽取一个容量为80的样本进行质量检测.若样本中有50件产品由甲设 备生产,则乙设备生产的产品总数为________件.

真随机数产生方法

ATmega1 28单片机的真随机数发生矗时间:2009-12-16 15:39:00 来源:单片机与嵌入式系统作者:刘晓旭,曹林,董秀成西华大学 ATmega1 28单片机的真随机数发生矗时间:2009-12-16 15:39:00 来源:单片机与嵌入式系统作者:刘晓旭,曹林,董秀成西华大学 引言 随机数已广泛地应用于仿真、抽样、数值分析、计算机程序设计、决策、美学和娱乐之中。常见的随机数发生器有两种:使用数学算法的伪随机数发生器和以物理随机量作为发生源的真随机数发生器。要获取真正随机的真随机数,常使用硬件随机数发生器的方法来获取。这些真随机数都是使基于特定的真随机数发生源(如热噪声、电流噪声等),每次获取的真随机数都是不可测的,具有很好的随机性。 真随机数因其随机性强,在数据加密、信息辅助、智能决策和初始化向量方面有着广泛应用,构建一种基于硬件真随机数发生源,具有广泛的应用价值。但目前硬件真随机数发生源均较复杂,而且很少有基于单片机的真随机数发生器。本文利用RC充放电的低稳定度,根据AVR单片机的特点设计了一种性价比极高的真随机数发生器。该随机数发生器使用元件很少,稳定性高,对一些价格敏感的特殊场合,如金融、通信、娱乐设备等有较大的应用意义。 1 基本原理和方法 1.1 基本原理 串联的RC充放电电路由于受到漏电流、电阻热噪声、电阻过剩噪声、电容极化噪声等诸多不确定性因素的影响,其充放电稳定度一般只能达到10-3。利用这种RC充放电的低稳定度特性实现廉价的真随机数发生源。 Atmel公司AVR单片机ATmega 128以其速度快、功能强、性价比高等优点广泛应用于各种嵌入式计算场合。利用AVR单片机引脚配置灵活多样的特点,使用Amnega128 两个I/O口作为真随机数的电气接口。 其原理如图1所示。主要原理是利用串联RC电路的不确定性产生真随机数源,收集数据,通过AVR单片机ATmega128和主时钟电路量化RC电路的充放电时问,获得不确定的2位二进制数据,再利用程序将每4次采集的数据综合,最后产生1个8位的真随机数。

高中数学 第十篇 统计第1讲 随机抽样

第十篇统计 第1讲随机抽样 基础巩固题组 (建议用时:40分钟) 一、填空题 1.某中学进行了该期末统一考试,该校为了了解高一年级1 000名学生的考试成绩,从中随机抽取了100名学生的成绩单,就这个问题来说,下面:①1 000名学生是总体;②每个学生是个体;③1 000名学生的成绩是一个个体;④样本的容量是100.说法正确的是________. 解析 1 000名学生的成绩是总体,其容量是1 000,100名学生的成绩组成样本,其容量是100. 答案④ 2.(·西安质检)现要完成下列3项抽样调查: ①从10盒酸奶中抽取3盒进行食品卫生检查. ②科技报告厅有32排,每排有40个座位,有一次报告会恰好坐满了听众, 报告会结束后,为了听取意见,需要请32名听众进行座谈. ③高新中学共有160名教职工,其中一般教师120名,行政人员16名,后 勤人员24名,为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见,拟抽取一个容量为20的样本. 较为合理的抽样方法是①________抽样,②________抽样,③________抽样. 解析对于①,个体没有差异且总数不多可用随机抽样法,是简单随机抽样;对于②,将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔的整数倍即为抽样编号,是系统抽样;对于③,个体有明显的差异,所以选用分层抽样. 答案简单随机系统分层 3.(·东北三校联考)某工厂生产甲、乙、丙三种型号的产品,产品数量之比为

3∶5∶7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,其中甲种产品有18件,则样本容量n=________. 解析依题意有 3 3+5+7×n=18,由此解得n=90,即样本容量为90. 答案90 4.(·江西卷改编)总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为 ________. 答案01 5.(·石家庄模拟)某学校高三年级一班共有60名学生,现采用系统抽样的方法从中抽取6名学生做“早餐与健康”的调查,为此将学生编号为1,2,…, 60.选取的这6名学生的编号可能是________. ①1,2,3,4,5,6;②6,16,26,36,46,56;③1,2,4,8,16,32;④3,9,13,27,36,54. 解析系统抽样是等间隔抽样. 答案② 6.(·成都模拟)某课题组进行城市空气质量调查,按地域把24个城市分成甲、乙、丙三组,对应城市数分别为4,12,8.若用分层抽样抽取6个城市,则甲组中应抽取的城市数为________. 解析甲组中应抽取的城市数为6 24×4=1. 答案1 7.某校高级职称教师26人,中级职称教师104人,其他教师若干人.为了了解该校教师的工资收入情况,按分层抽样从该校的所有教师中抽取56人进行调查,已知从其他教师中共抽取了16人,则该校共有教师________人. 解析设其他教师为x人,则 56 26+104+x= 16 x,解得x=52,∴x+26+104 =182(人).

第1讲 随机抽样

第十章统计、统计案例 第1讲随机抽样 基础知识整合 1.简单随机抽样 (1)定义:设一个总体含有N n个个体作 为样本(n≤N) 这种抽样方法叫做简单随机抽样. (2) (3)抽签法与随机数法的区别与联系 抽签法和随机数法都是简单随机抽样方法,但是抽签法适合在总体和样本都较少,容易搅拌均匀时使用,而随机数法除了适合总体和样本都较少的情况外,还适用于总体较多但是需要的样本较少的情况,这时利用随机数法能够快速地完成抽样. 2.系统抽样的步骤 假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本. (1)先将总体的N

(2)分段.当N n 是整数时,取k=N n. (3)在第1l(l≤k). (4)按照一定的规则抽取样本.通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号09 (l+k),再加k得到第3 本. 3.分层抽样 (1)定义:在抽样时, 从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样. (2) 选用分层抽样. 1.不论哪种抽样方法,总体中的每一个个体入样的概率是相同的. 2.系统抽样是等距抽样,入样个体的编号相差N n 的整数倍. 3.分层抽样是按比例抽样,每一层入样的个体数为该层的个体数乘以抽样比.

1.(2019·四川资阳模拟)某班有男生36人,女生18人,用分层抽样的方法从该班全体学生中抽取一个容量为9的样本,则抽取的女生人数为() A.6 B.4 C.3 D.2 答案 C 解析抽取的女生人数为9 ×18=3,故选C. 36+18 2.对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p1,p2,p3,则() A.p1=p2

随机数生成器功能:1,产生一个随机概率,.doc

随机数生成器功能:1,产生一个随机概率, 2产生一个a到b之间的随机整数 3,产生一个指定长度的随机数组,里面存放随机的布尔值,表示染色体 package edu.zsu.zouang.util;//java.util中的Random使用指定的伪随机原随即更改指定列表的序列 import java.util.Random;//import导入,导入random类,用于产生伪随机数流 public class Randomizer { private int lower; private int upper; private static Random random = new Random();//生成random实例 public Randomizer(int lower, int upper){ if(upper <= lower){ throw new IllegalStateException("Upper is smaller than lower!"); } this.lower = lower; this.upper = upper; } public Double nextDouble(){//返回概率 return Double. (upper - lower) * random.nextDouble()); }//Random中double nextDouble()返回下一个伪随机数,它是从伪随机数生成器的序列中取出的在0.0到1.0之间的double值 //double.valueof(str)说明把str转化成double类型的对象,相当于强制转换 public Integer nextInteger(){//返回整数lower到upper之间 return Integer.valueOf(lower +random.nextInt(upper - lower)); }//Random(int)返回0到int之间的整数随机值 public char[] nextBitArray(int length){//生成指定长度的字符数组,存放基因系列 if(length <= 0){ throw new IllegalStateException("Length is less than ZERO!"); } char[] temp = new char[length]; for(int i = 0; i < length ; i++){ temp[i] = random.nextBoolean() ? '1' : '0'; }//Random.nextBoolean()返回随机的bool值

一维正态分布随机数序列的产生方法

一维正态分布随机数序列的产生方法 一、文献综述 1.随机数的定义及产生方法 1).随机数的定义及性质 在连续型随机变量的分布中,最简单而且最基本的分布是单位均匀分布。由该分布抽取的简单子样称,随机数序列,其中每一个体称为随机数。 单位均匀分布也称为[0,1]上的均匀分布。 由于随机数在蒙特卡罗方法中占有极其重要的位置,我们用专门的符号ξ表示。由随机数序列的定义可知,ξ1,ξ2,…是相互独立且具有相同单位均匀分布的随机数序列。也就是说,独立性、均匀性是随机数必备的两个特点。 随机数具有非常重要的性质:对于任意自然数s,由s个随机数组成的 s维空间上的点(ξn+1,ξn+2,…ξn+s)在s维空间的单位立方体Gs上 均匀分布,即对任意的ai,如下等式成立: 其中P(·)表示事件·发生的概率。反之,如果随机变量序列ξ1, ξ2…对于任意自然数s,由s个元素所组成的s维空间上的点(ξn+1,…ξn+s)在Gs上均匀分布,则它们是随机数序列。 由于随机数在蒙特卡罗方法中所处的特殊地位,它们虽然也属于由具有已知分布的总体中产生简单子样的问题,但就产生方法而言,却有着本质上的差别。 2).随机数表 为了产生随机数,可以使用随机数表。随机数表是由0,1,…,9十个数字组成,每个数字以0.1的等概率出现,数字之间相互独立。这些数字序列叫作随机数字序列。如果要得到n位有效数字的随机数,只需将表中每n 个相邻的随机数字合并在一起,且在最高位的前边加上小数点即可。例如,某随机数表的第一行数字为7634258910…,要想得到三位有效数字的随机数依次为0.763,0.425,0.891。因为随机数表需在计算机中占有很大内存, 而且也难以满足蒙特卡罗方法对随机数需要量非常大的要求,因此,该方法不适于在计算机上使用。 3).物理方法

高考数学一轮复习第十章统计统计案例第1讲随机抽样配套课时作业理含解析新人教A版

高考数学一轮复习第十章统计统计案例第1讲随机抽样配套课时作业理含解析新人教A版 配套课时作业 1.(2018·青岛模拟)某中学高中一年级有400人,高中二年级有320人,高中三年级有280人,现从中抽取一个容量为200的样本,则高中二年级被抽取的人数为( ) A.28 B.32 C.40 D.64 答案 D 解析由分层抽样的定义可知高中二年级被抽取的人数为320 400+320+280 ×200=64.故选D. 2.(2019·河南十校联考)有一批计算机,其编号分别为001,002,003,…,112,为了调查计算机的质量问题,打算抽取4台入样.现在利用随机数表法抽样,在下面随机数表中选第1行第6个数“0”作为开始,向右读,那么抽取的第4台计算机的编号为( ) A.072 B.021 C.077 D.058 答案 B 解析依次可得到需要的编号是076,068,072,021,故抽取的第4台计算机的编号为021. 3.(2019·衡水调研)某班共有学生54人,学号分别为1~54号,现根据学生的学号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本,已知3号、29号、42号的同学在样本中,那么样本中还有一个同学的学号是( ) A.10 B.16 C.53 D.32 答案 B 解析该系统抽样的抽样间距为42-29=13,故另一同学的学号为3+13=16. 4.(2019·东北三校联考)某工厂生产甲、乙、丙三种型号的产品,产品数量之比为3∶5∶7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,其中甲种产品有18件,则样本容量n=( ) A.54 B.90 C.45 D.126 答案 B 解析依题意得3 3+5+7 ×n=18,解得n=90,即样本容量为90. 5.利用简单随机抽样,从n个个体中抽取一个容量为10的样本.若第二次抽取时,余

随机数产生方法

伪随机数的产生,现在用得较多的是“线性同余法" 就是下面这个式子 R(n+1) = [R(n) * a + b] mod c 为使随机数分布尽量均匀,a、b 均为质数, c 一般取值域内的最大值(mod 是求余数) 从这个式了可以看出,每次产生的随机数都跟上一次产生的数有关系,那么,第一个数是怎么来的呢?这就是线性同余法中必须用的的”种子",也就是说,给定某个种子后,所产生的随机数序列是固定的,在计算机编程中,一般使用系统时间来初始化种子,就是前面代码中的 srand((unsigned)time(NULL)); 这一句了。因为每次运行程序的时间肯定不一样,所以产生散列肯定也不一样,从而达到“随机”的目的。 a,b,c 的取值我用的是 a=3373, b=1, c=32768 下面的两个子程序是我在我的项目(S7-200 226)中产生随机的系统编号用的,因为我的编号中只有4位数采用了随机数,所以下面的程序中用的是整型,最大范围为32767。如果需要更宽范围的随机数,可以采用双字类型,并适当修改程序,代码很简单,就是将上面那个表达式用 S7-200 的指令表示出来就行了。 这两个子程序是从 MicroWIN V4.0 中导出来的,可以将它们用文本编辑器保存为 AW L 文件后直接导入 MicroWIN。 使用时在第一个扫描周期调用 Srand 初始种子,需要随机数的地方调用 Random Random 有了个最大范围参数,可以限制生成的随机数的最大范围,比如我只需要4位随机数,所以一般这样调用 CALL Random, 10000, vw0,生成的数就在 0-9999 范围内 下面是代码: SUBROUTINE_BLOCK Srand:SBR17 TITLE=初始化随机数种子 // // 直接使用系统时钟的分秒来作为种子 VAR_OUTPUT seed:WORD; END_VAR

2021版高考数学一轮复习练案(71)第十章统计、统计案例第一讲随机抽样(含解析)

[练案71]第十章 统计、统计案例 第一讲 随机抽样 A 组基础巩固 一、单选题 1.(2020·广西柳州模拟)为了解某地区的“微信健步走”活动情况,拟从该地区的人群中抽取部分人员进行调查,事先已了解该地区老、中、青三个年龄段人员的“微信健步走”活动情况有较大差异,而男女“微信健步走”活动情况差异不大,在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( C ) A .简单随机抽样 B .按性别分层抽样 C .按年龄段分层抽样 D .系统抽样 2.(2019·江西省上饶市模拟)某学校为响应“平安出行号召”,拟从2019名学生中选取50名学生加入“交通志愿者”,若采用以下方法选取:先用简单随机抽样方法剔除19名学生,剩下的2 000名再按照系统抽样的方法抽取,则每名学生入选的概率( D ) A .不全相等 B .均不相等 C .都相等,且为1 40 D .都相等,且为50 2 019 3.(2020·云南质检)某公司员工对户外运动分别持“喜欢”“不喜欢”和“一般”三种态度,其中持“一般”态度的比持“不喜欢”态度的多12人,按分层抽样方法从该公司全体员工中选出部分员工座谈户外运动,如果选出的人有6位对户外运动持“喜欢”态度,有1位对户外运动持“不喜欢”态度,有3位对户外运动持“一般”态度,那么这个公司全体员工中对户外运动持“喜欢”态度的有( A ) A .36人 B .30人 C .24人 D .18人 [解析] 设持“喜欢”“不喜欢”“一般”态度的人数分别为6x 、x 、3x ,由题意可得3x -x =12,x =6,∴持“喜欢”态度的有6x =36(人). 4.(2019·安徽宣城二模)一支田径队共有运动员98人,其中女运动员42人,用分层抽样的方法抽取一个样本,每名运动员被抽到的概率都是2 7 ,则男运动员应抽取( B ) A .18人 B .16人 C .14人 D .12人 [解析] ∵田径队共有运动员98人,其中女运动员有42人,∴男运动员有56人, ∵每名运动员被抽到的概率都是2 7, ∴男运动员应抽取56×2 7 =16(人),故选B.

EXCEL随机数据生成方法

求教:我的电子表格中rand()函数的取值范围是-1到1,如何改回1到0 回答:有两种修改办法: 是[1-rand()]/2, 或[1+rand()]/2。 效果是一样的,都可生成0到1之间的随机数 电子表格中RAND()函数的取值范围是0到1,公式如下: =RAND() 如果取值范围是1到2,公式如下: =RAND()*(2-1)+1 RAND( ) 注解: 若要生成a 与b 之间的随机实数: =RAND()*(b-a)+a 如果要使用函数RAND 生成一随机数,并且使之不随单元格计算而改变,可以在编辑栏中输入“=RAND()”,保持编辑状态,然后按F9,将公式永久性地改为随机数。 示例 RAND() 介于0 到1 之间的一个随机数(变量) =RAND()*100 大于等于0 但小于100 的一个随机数(变量) excel产生60-70随机数公式 =RAND()*10+60 要取整可以用=int(RAND()*10+60) 我想用excel在B1单元个里创建一个50-80的随机数且这个随机数要大于A1单元个里的数值,请教大家如何编写公式! 整数:=ROUND(RAND()*(80-MAX(50,A1+1))+MAX(50,A1+1),0) 无需取整数:=RAND()*(80-MAX(50,A1))+MAX(50,A1)

要求: 1,小数保留0.1 2,1000-1100范围 3,不要出现重复 =LEFT(RAND()*100+1000,6) 至于不许重复 你可以设置数据有效性 在数据-有效性设 =countif(a:a,a1)=1 选中a列设有效性就好了 其他列耶可以 急求excel随机生成数字的公式,取值要在38.90-44.03之间,不允许重复出现,保留两位小数,不允许变藏 =round(RAND()*5+38.9,2) 公式下拉 Excel随机数 Excel具有强大的函数功能,使用Excel函数,可以轻松在Excel表格产生一系列随机数。 1、产生一个小于100的两位数的整数,输入公式=ROUNDUP(RAND()*100,0)。 RAND()这是一个随机函数,它的返回值是一个大于0且小于1的随机小数。ROUNDUP 函数是向上舍入数字,公式的意义就是将小数向上舍入到最接近的整数,再扩大100倍。 2、产生一个四位数N到M的随机数,输入公式=INT(RAND()*(M-N+1))+N。 这个公式中,INT函数是将数值向下取整为最接近的整数;因为四位数的随机数就是指从1000到9999之间的任一随机数,所以M为9999,N为1000。RAND()的值是一个大于0且小于1的随机小数,M-N+1是9000,乘以这个数就是将RAND()的值对其放大,用INT 函数取整后,再加上1000就可以得到这个范围内的随机数。[公式=INT(RAND()*(9999-1000+1))+1000] 3、Excel函数RANDBETWEEN是返回位于两个指定数之间的一个随机数。使用这一个函数来完成上面的问题就更为简单了。要使用这个函数,可能出现函数不可用,并返回错误值#NAME?。 选择"工具"菜单,单击"加载宏",在"可用加载宏"列表中,勾选"分析工具库",再单击"确定"。接下来系统将会安装并加载,可能会弹出提示需要安装源,也就是office安装盘。放入光盘,点击"确定",完成安装。 现在可以在单元格输入公式=RANDBETWEEN(1000,9999)。 最后,你可以将公式复制到所有需要产生随机数的单元格,每一次打开工作表,数据都会自动随机更新。在打开的工作表,也可以执行功能键F9,每按下一次,数据就会自动随机更新了。

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