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Densités, probabilités, quantiles, nombres aléatoires

Avec S-PLUS , vous n'avez plus besoin de consulter les tables numériques qui d'ailleurs sont souvent incomplètes et difficiles à lire. Le programme fournit un système très simple pour calculer des densités, quantiles et probabilités de nombreuses variables aléatoires et aussi pour générer des nombres aléatoires qui sont à la base de toute simulation.

Nous allons d'abord expliquer les opérations principales en prenant l'exemple de la loi Normale. Ces techniques s'appliquent facilement aux autres lois (voir la liste en fin de chapitre). Tous les noms des fonctions de ce chapitre sont construits de la manière suivante: prenez tout d'abord comme racine le nom de la loi en question ( norm pour la loi Normale, binom pour la loi Binomiale etc. ) et ajoutez au début du nom une des 4 lettres suivantes:

Effectuez les commades ci-dessous :

x <- seq(-5,7,length=500)
plot(x,dnorm(x,mean=1,sd=2),type="l",ylim=c(-0.05,0.3))
y <- seq(-5,x[353],length=50)
lines(y,dnorm(y,1,2),type="h")
abline(h=0)
abline(v=1,lty=2)
text(locator(1),"3.46493")
arrows(-3,0.2,-1.5,0.11,open=T,rel=T)
text(locator(1),"P(X<3.465) = 0.89111")


Soit une loi Normale de moyenne égale à 1 et de variance égale à 4. Vous pouvez calculer la valeur de la densité à chaque point x avec dnorm(x,mean=1,sd=2). La probabilité qu'une valeur soit plus petite que x (c'est la surface hachurée dans la figure 2) se calcule via pnorm(x,1,2). De manière similaire, vous obtenez le quantile correspondant à la probabilité p avec qnorm(p,1,2).

En ce qui concerne la génération de nombres aléatoires, écrivez simplement rnorm(20, mean=1, sd=2) pour obtenir un échantillon d'une loi normale de moyenne 1 et variance 4 de taille 20. Tous les générateurs sont basés sur un générateur de nombres aléatoires uniformes entre 0 et 1. Il est parfois important de pouvoir reproduire les mêmes nombres aléatoires: utilisez set.seed() pour initialiser le générateur et lisez la documentation help(.Random.seed).

Finalement, voici la liste de toutes les densités et lois de probabilités dont vous pouvez calculer les probabilités et les quantiles et générer des échantillons, ainsi que leurs paramètres (on ne donnera pas toutes les fonctions de densité et leur support).



beta

Beta
shape1=alpha, shape2=beta

binom

Binomiale
size=n,prob=p

cauchy

Cauchy location=alpha,scale=beta

chisq

chi2
df= degrés de liberté

exp

Exponentielle rate=lambda

f

Loi F de Fisher
df1= degrés de liberté du numérateur, df2= degrés de liberté du dénominateur

gamma

Gamma
shape=alpha

geom

Géométrique
prob=p

hyper

Hypergéométrique
m= # de boules blanches
n= # de boules noires
k= # de boules tirées

lnorm

Log-normale
meanlog moyenne
sdlog= écart-type

logis

Logistique
location=alpha, shape=beta

nbinom

Binomiale négative
size=# de succes
prob= probabilité d'un succes

norm

Normale
mean=mu, sd=sigma

pois

Poisson
lambda=lambda

t

Loi t de Student
df= degrés de liberté

unif

Uniforme
min=alpha , max=beta

weibull

Weibull shape=c


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Marcel Baumgartner