А случайная величина характеризуется только своим распределением.
Если мы ограничиваемся рассмотрением одной-единственной — да. А если нет, то появляются зависимости, так что недостаточно указать распределения отдельных величин, а нужно указать их совместное распределение — и только тогда мы задали их всецело. (Что делается в случае бесконечного числа интересных случайных величин, у меня не спрашивайте. Понятно, что достаточно задать их по определению — взять вероятностное пространство и сколько нужно измеримых функций, но вот что наименьшее задать необходимо — не интересовался раньше.)
и не существует никого способа выяснить, какая именно реализовалась в системе
В каком смысле «реализовалась»? Реализуются исходы, а не случайные величины.