امکان مطالعۀ بسیاری از پدیده‌های علمی و طبیعی در شرایط آزمایشگاهی میسر نیست و لذا آنها را در قالب مدل‌های ریاضی بیان و با کدهای کامپیوتری پیچیده، شبیه‌سازی می‌کنند. اجرای مدل کامپیوتری با ورودی‌های متفاوت را آزمایش کامپیوتری می‌نامند. مباحث آماری، در آزمایش‌های کامپیوتری از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است.
در این مقاله ضمن تشریح ساختار این مدل‌ها، به معرفی وبیان اهمیت تحلیل حساسیت واریانس‌مبنا می‌پردازیم. تحلیل حساسیت، مجموعۀ روش‌هایی است که اثربخش بودن پارامترهای ورودی را بر خروجی مدل با شاخص‌های حساسیت تعیین می‌کنند. این شاخص‌ها بر اساس مفاهیم واریانس‌های شرطی بیان می‌شوند. از آن جا که شکل ریاضی این مدل‌ها، به‌صورت صریح مشخص نیست؛ مسئلۀ برآورد این شاخص‌ها با روش‌های مونته‌کارلو‌مبنا مطرح می‌گردد. از طرف دیگر زمان اجرا، چالش جدی در مدل‌های کامپیوتری محسوب می‌شود. طرح نقاط آزمایش ویژه‌ای مبتنی بر اعداد شبه‌تصادفی، برای کاهش زمان اجرای مدل پیشنهاد شده است. به‌منظور پرداختن به جنبۀ عملی، از مدل ‎INCA-N‎ که میزان آلایندگی نیتروژن ورودی به آب رودخانه‌ها را شبیه‌سازی می‌کند، استفاده شده است تا بتوان با شاخص‌های حساسیت متغیرهای تأثیرگذار بر این عامل تهدید‌کنندۀ سلامت انسان و محیط زیست را شناسایی کرد.