基于重要抽样技术的非序贯蒙特卡洛法(Matlab代码实现)

简介: 基于重要抽样技术的非序贯蒙特卡洛法(Matlab代码实现)

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💥1 概述

1.1 非序贯蒙特卡洛法原理

蒙特卡洛法是根据随机样本变量、样本空间的概率分布,计算某事件发生的概率或期望值,以此作为所求事件的概率或期望值。蒙特卡洛法按照模拟过程是否和时间有关分为序贯蒙特卡洛法和非序贯蒙特卡洛法。序贯蒙特卡洛法根据元件随状态持续时间的概率分布进行抽样。而非序贯蒙特卡洛法假定系统每个元件的状态按照其概率分布确定,把每个元件进行组合就是系统状态,因此不计算元 件的时间 序 列,可大幅降低计算时间, 具 有 较 高 的 求 解速率。


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1.2 重要抽样法

重要抽样法的基本思想是保持原数学期望值恒定的条件下,重构原样本空间密度分布函数,建立新的样本概率分布函数,从而有效降低系统的方差,减小系统运算的仿真时间。具体过程如下:假设样本空间新的概率分布函数为P* (X),将式(4)变形得到:


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式中,F* (X)是关于P* (X)的函数。


式(17)表明,数 学 期 望 没 变,以 P* (X)代 替 原 元 件的概率分布函数,从而求期望E* (F)的值,重点是提高对可靠性指标影响较大的事件发生的概率, 则 构 建 的 新 的F* (X)函数对应的方差就会小于原 F(X)函数对应的系统方差。因此构建 F* (X)的方法就是对系统可靠性评估影响较大的元件多抽样,对影响较小的少抽样,这样就能有效减小系统的方差值。


📚2 运行结果


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🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

[1]胡家华,李东辉.基于非序贯蒙特卡洛法的特高压直流外送配套电源可靠性评估[J].分布式能源,2020,5(05):16-21.DOI:10.16513/j.2096-2185.DE.2008001.


[2]曹伟,叶桂南,周先哲,韦洪波,施雄华.基于非序贯蒙特卡洛法的复杂大电网可靠性评估[J].电工技术,2020(13):29-31+34.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2020.13.009.


🌈4 Matlab代码实现


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