2012-12-07 41 views
0

我正在進行模擬,其中大型任務由一系列獨立的較小任務(並行或串聯)完成。較小任務的完成時間遵循正態分佈,平均時間爲「t」,方差爲「v」。我明白,如果這個任務重複連續說出「n」次,而新的總時間分佈是正常的,那麼平均值t * n和方差v * n是很好的,但我不知道平均值和方差會發生什麼如果一組相同的任務是同時/並行完成的,那麼自從問題統計類以來已經有一段時間了。有沒有一種很好的/快速的方法來尋找並行完成的這些獨立正態分佈任務的「n」的新時間分佈?並行正態分佈

+0

你可能會在Math.StackExchange上發現這個問題有趣:http://math.stackexchange.com/questions/89030/expectation-of-the-maximum-of-gaussian-random-variables – Mathias

+0

真的方差是加法的嗎?想想看。如果我知道平均值並運行,那麼平均值的總和將有零的方差。 – Paparazzi

+0

我可能是錯的,但我相信這描述瞭如何添加正常/高斯隨機變量:http://en.wikipedia.org/wiki/Sum_of_normally_distributed_random_variables。 – zahmde

回答

0

如果任務是獨立並行進行的,直到完成的時間分佈取決於最長進程的時間。

不幸的是,max函數並沒有特別好的理論分析屬性,但是如果你已經在模擬有一個簡單的方法來做到這一點。對於平均t_i和方差v_i的每個子過程i,獨立繪製每個i完成的時間,然後查看最大值。重複這麼多次會給你一大堆你感興趣的最大分佈的樣本:你可以計算期望(平均),方差或任何你想要的。

+0

這基本上是我現在所做的,我想我可能會有一個更優雅的方法。這些數字每次都會改變,每次嘗試逼近它都會對應用程序產生真正的拖累。 – zahmde

+0

手段或組件分佈是否隨時間而改變?如果不是,您可以預先計算樣本。抽樣是確定概率分佈屬性的完美方法! –

0

問題是,什麼是隨機完成時間的最大值(最大值)的分佈。獨立隨機變量集合的最大值的分佈函數(即概率密度的不確定積分)恰好是每個變量的分佈函數的乘積。 (最小值的分佈函數僅爲1-((1-分佈函數)的乘積))

如果您想查找概率(最大>時間)=(某個給定值)的時間,那麼您或許能夠完全解決這個問題,或者採用數值方法。儘管如此,數值求解方程(例如二分法)比蒙特卡洛方法快得多且更準確,正如你所提到的你已經嘗試過的那樣。

0

這不完全是一個規劃問題,但你要找什麼是正常的隨機變量,即order statistics分佈,期望值/方差/作業等是拿着最長,最短等等。對於相同的均值和方差,這是一個解決的問題,因爲您可以將所有隨機變量縮放到已分析的標準正態分佈。

下面是給你答案,但你會需要一些數學知識來理解它的紙張:

Algorithm AS 177: Expected Normal Order Statistics (Exact and Approximate) J. P.羅伊斯頓。英國皇家統計學會雜誌。系列C(應用統計)卷。 31,No.2(1982),第161-165頁

關於stats.stackexchange,請參閱this post瞭解更多信息。