概率论与数理统计-第18篇:蒙特卡洛模拟与风险评估
一、不确定性世界中的风险量化需求
在金融投资、工程项目管理、自然灾害防控等众多领域,风险评估是决策的关键环节。然而,现实中的风险因素往往充满不确定性,如股票市场的波动、工程项目工期的延迟、极端天气的发生概率等,难以用确定性模型准确刻画。蒙特卡洛模拟作为一种基于随机抽样的计算方法,能够通过模拟大量可能的情景,对风险进行量化分析,为决策者提供更全面、可靠的依据,在复杂系统的风险评估中发挥着不可替代的作用。
二、蒙特卡洛模拟的基本原理
1. 核心思想
蒙特卡洛模拟的本质是利用随机数生成器模拟随机变量的取值,通过大量重复模拟,近似计算复杂问题的解。其基本步骤如下:
- 构建概率模型:确定问题中涉及的随机变量及其概率分布。例如,在金融风险评估中,将股票收益率设定为服从正态分布的随机变量;在工程项目风险评估中,将施工成本视为服从三角分布的随机变量。
- 生成随机样本:根据概率分布,使用随机数生成算法生成随机变量的取值。常见的方法有反变换法、接受 - 拒绝法等,现代编程语言和计算库(如Py