概率统计中常见试验演示系统的设计与实现
摘 要
MATLAB作为世界顶尖的数学应用软件，以其强大的工程计算、算法研究、工程绘图、应用程序开发、数据分析和动态仿真等功能，在很多领域发挥着越来越重要的作用。本论文主要研究基于MATLAB的概率统计可视化实验系统的设计与实现。
本系统的设计主要实现常见分布函数图像的可视化。本文利用MATLAB软件，结合概率论的学习体会，设计出概率论知识体系中常见的分布图像绘制的系统。可视化设计是本系统设计的重点，本系统的实现的基本绘图功能有：常见离散分布（超几何分布、二项分布、泊松分布）的分布列图的绘制；常见连续分布（正态分布、均匀分布、指数分布）的密度函数图，分布函数图的绘制。
通过基于MATLAB的概率统计可视化实验系统的设计与实现，本论文在促进教育思想观念的转变和促进学生创新能力和实践能力的培养等方面将起到积极的作用；另一方面；数学实验系统将促进教学手段的现代化和学生掌握先进的数学工具的步伐。
关键词：数学实验；概率论；图形界面；GUI
Abstract
As the best application software in mathematics, MATLAB has becoming more and more important in many areas due to its powerful function such as engineering calculation, algorithm research, engineering drawing, application development, analysis of date and dynamic simulation. This paper is focus on the design and application of visual experiment system on the foundation of the probability and statistic of MATLAB.
The main design of this system is the visibility of common distribution function. In this paper, the author used MATLAB to design the system of distribution drawing which is usual appeared in the knowledge hierarchy of probability theory. The design of visible system is the emphasis of this system, The system can realize many functions include the drawing of the scatter gram in common discrete distribution (hyper geometric distribution, binomial distribution and exponential distribution), the drawing of density function diagram and distribution function of the figure in common continuous distribution( normal distribution, uniform distribution, exponential distribution). According to the design and application of this visible system, this paper would have a positive effect on the transform of educational ideology.
It also has a great promotion for students to foster their abilities of innovation and experiment. On the other side, the testing system of mathematics will also encourage the modernizing of teaching way and the using of advanced mathematical tools.
Keys words: Mathematics Experiment，Statistic Theory，Visual Interface System，MATLAB GUI
目 录
摘要 I
ABSTARCT II
1绪论 1
1.1概率论数学实验的研究背景 1
1.2概率论数学实验的功能和含义 1
1.2.1数学实验的功能 1
（1）有助于提升学习兴趣 1
（2）加强对知识点的认识 2
（3）有助于掌握科学的思维方法 2
1.2.2概率论数学实验的意义 2
（1）促进学习观念的转变 2
（2）完善对于概率论的感觉 2
（3）促进创新能力的培养 3
2 MATLAB简介 4
2.1 GUI图形界面编程概述 4
2.1.1 GUI基本概念 4
2.2.2 GUI层次结构 5
2.1.3利用GUIDE创建GUI 5
3概率统计可视化实验系统的内容体系 6
3.1系统的构成 6
3.1.1常见连续分布演示系统 6
3.1.2常见离散分布演示系统 6
3.2实验系统设计的原则 7
3.2.1操作性原则 7
3.2.2交互性原则 7
3.2.3连续性和独立性原则 7
3.3系统实验类型与结构设计 7
3.3.1实验类型设计 7
（1）演示式实验 7
3.3.2实验结构设计 7
3.3.3实验过程设计： 8
3.3.4实验界面实现： 8
3.3.5实验评价设计： 8
4基于MATLAB的概率统计可视化系统实现 9
4.1系统结构 9
4.1.1主界面 9
4.1.2子系统 9
4.2功能设计 9
4.2.1主界面功能 9
4.2.2次界面功能 9
4.2.3 控件选择与布局 9
（1）主界面 9
（2）次界面 10
4.3控件功能实现 12
5概率统计可视化实验系统的运行 13
5.1实验系统的操作实例 13
5.1.1常见离散型分布 13
5.1.2常见连续型分布 15
结论 18
致 谢 19
参考文献 20
参考文献
[1] 张圣勤.MATLAB7.0实用教程[M]。机械工业出版社，2006.7.
[2] 罗军辉.MATLAB7.0在图像处理中的应用[M].机械工业出版社，2005．
[3] 毛涛涛，王正林，王玲.精通MATLAB GUI设计[M].电子工业出版社，2008.2.
[4] 罗建军，杨琦.精讲多练MATLAB[M].西安交通大学出版社，2002．
[5] 张铮，杨文平，石博强，李海鹏.MATLAB程序设计与实例应用[M].中国铁道出版社．
[6] 茆诗松，程依明，濮晓龙.概率论与数理统计教程[M]．高等教育出版社，2004.
[7] Wu Zhen，Yu Zhao，Research on Visualization Technology for Optimal Computing [J]．武汉理工大学学报.2001，23(4):518-522．
[8] 孙欣，吴志丹，陈文英.基于MATLAB可视化的概率问题求解[J].沈阳师范大学学报.2010.10.
[9] 马维聪.MATLAB在概率论中的部分开发与应用[J].浙江纺织职业技术学院学报.2006.12
[10] 韩海燕. MATLAB软件和概率论与数理统计教学的整合研究[J].南阳理工学院.2010.8.
[11] 阮国武.Mathematic与数学实验.福建师范大学硕士论文[D].2001．
[12] 李开友.基于MATLAB的工程运算可视化系统的设计与实现[D].昆明理工大学.2006．
[13] 任唯义.本科概率论试验课程设计初探[D].西南大学.2006.
[14] 崔敢珍.王淑玉.几何图形在高等数学中的作用及在MATLAB的实现[J].洛阳师范学报.2003.
[15] 伍敏善,陈蔚凝.MATLAB在概率统计中的应用[J].广西师范学院学报.2002.
[16] 于育民.梁瑛.MATLAB-GUI在图形可视化中的应用[J].安阳工学院学报.2010.
[17] 杨宇民.基于MATLAB的概率论仿真实验[J].中国科技信息.2011.
[18] 刘艳兰.基于MATLAB环境的高等数学可视化[J].现代计算机专业版.2011.
[19] 王杰.MATLAB可视化效果在线性代数数学中的应用[J].淮南师范学院学报.2011.
[20] 周德亮．用MATLAB解决高等数学中的图形问题[J].数学的实践与认识．2002，32(1)：122-124.
[21] 王巧花，叶平，黄民．基于MATLAB的图形用户界面(GUI)设计[J]．煤矿机械2005，26(3)：60—62．
[22] 宋焱宏．基于MATLAB的大学数学实验教学研究[J]．现代商贸工业2008，20(8)：273-274.
http://www.bysj360.com/html/5839.html
http://www.bysj360.com/html/6302.html
