控制变量法

✍ dations ◷ 2025-04-02 08:40:22 #蒙地卡罗方法,计算统计学

控制变量法(英语:control variates)是在蒙特卡洛方法中用于减少方差的一种技术方法。该方法通过对已知量的了解来减少对未知量估计的误差。

假设要估计的参数为 μ {\displaystyle \mu } 个样本 u 1 , , u n {\displaystyle u_{1},\cdots ,u_{n}} ,该估计可表示为

此时,我们引入控制变量 g ( U ) = 1 + U {\displaystyle g(U)=1+U} ,其已知期望值为 E = 0 1 ( 1 + x ) d x = 3 2 {\displaystyle \mathbb {E} \left=\int _{0}^{1}(1+x)\,\mathrm {d} x={\tfrac {3}{2}}} 。由此,可以得到新的估计

以下为 n = 1500 {\displaystyle n=1500} 并使用估计的最优系数 c 0.4773 {\displaystyle c^{\star }\approx 0.4773} 时,一次蒙特卡洛模拟所给出的积分估计值:

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