数理统计易错清单(70 条)
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本章 题,是全书最重的一章。下面 条按八个板块排列,★ 标记的是头号失分点。
考前只看 ★ 也能挡掉大半。
一、抽样分布的构造与辨析(1–12)
1. ★ “和的平方”只贡献 个自由度,“平方的和”才贡献项数个。
标准化后是 , 才是 。
自由度数的是独立的 有几个,不是 有几个。
2. ★ 时 不是 。 必须写 。
判据:、、 的答案里不可能剩下 ;剩下了就是漏了标准化。
3. ★ ”,“不蕴含独立,也不蕴含联合正态。
反驳三件套:取 或 ,立刻推翻” 正态"""""。
唯一安全的结论是只涉及单个变量的 。
4. 但” 是简单随机样本”自带独立同分布。 陷阱只在”设随机变量 均服从…”这种措辞下出现。
5. 的自由度顺序:分子的写在前面。 ,不是 。
6. 的定义式里上下各除自己的自由度。 不是 。
两个自由度相同时两个除数抵消,抵消不等于不存在。
7. ★ 分子分母共用了 时,必须先算协方差证独立。
且联合正态 独立。
跳过这一步,答案对也拿不到步骤分。
8. 分母若包含了分子里的那个 ,一定不独立。
里分母含 ✗; 才对。
求和下标是 还是 ,一个字母定生死。
9. 反解系数凑 :每块的系数 ,自由度 块数。
时 的系数是 (方差 ),不是 。
10. 与 混用。 看到 ,先在草稿纸写下 、 两行再动笔。
常见错法:把 写成 (用了 ),把 写成 (用了 )。
11. 分布的取值遍及整条实轴, 与 恒非负。
一个整体开了根号的量不可能服从 。
12. 二维正态的归一化常数 是免费的验算。
读完指数得到 后,回头对一下常数,能挡住 OCR 或抄写造成的错误。
二、分位数与查表(13–20)
13. ★★ 双侧查 ,单侧查 。
的双侧问题查 ;单侧查 。
这是全章重复出现次数最多的错误,区间估计、假设检验、反解样本量全都栽在这里。
14. 值不是分位数。 中, 是分位数、 是概率。
题目给 值时要先减一次:。
15. 必背四个数:,,,。
16. 的互反关系要交换自由度:。
只有 时 才与 同分布,此时 。
17. 没有任何对称性。 左右尾必须分别查,(它恒非负)。
18. ★ 对称分布平方后尾概率翻倍。
(,)。
漏掉这个 是分位数题的第一失分点。
19. 平方去绝对值前必须定符号。 ;若 则 ,答案变成 。
题设里的""不是装饰。
20. 查表前先把统计量化成标准形式。
要先写成 再对照分位数。
系数是 : 在上、 在下,写反会差出好几倍。
三、样本均值与样本方差(21–28)
21. ★ 。 不是 ,也不是 (那是标准差)。
22. ★ 不是 , 才是。
23. ★ 与 独立是正态总体的专利。 非正态总体下一般不独立。
凡是题目里 与 (或 )相乘、相加、出现交叉项,第一句话就写”由正态总体下 ”。
24. ★ 型的交叉项,靠独立性 整体归零。
是算不出来的( 服从 分布,考研不要求),但根本不需要算。
25. ★ 样本内减样本外,一个减号一个加号:
判据: 出现在 的求和里吗?在则减,不在则加。
26. 两样本之差的方差是相加:。
27. (正态总体),分母是 不是 。
来自 的 。
28. 离散型的均值事件要先乘回 。
()等价于 ,不是 。
四、矩估计(29–34)
29. ★★ 一阶矩算出常数不是你算错,是题目要考的——立刻上二阶矩。
判据:密度关于某点对称、或取值关于中心对称,则 很可能不含 。
典型:、、取值 的对称分布、 的三点分布。
30. ★ 二阶矩方程用样本二阶原点矩 配 。
;只有 时它才等于 。
31. 样本二阶中心矩 的分母是 , 的分母才是 。
矩估计用 ,无偏估计用 ,题目问哪个写哪个。
32. 反解出 后要验证它落在参数空间内。
如 要确认 ; 要有 。
33. 多参数必须列同样多的方程。 两个参数就要 与 (或 )联立。
34. 陌生分布先换元认成标准分布。
写成 ()就是指数分布;
含 的公因子反解不出来时,考虑 作比消掉它。
五、最大似然(35–46)
35. ★★ 最大似然是”在参数空间上求最大值”,不是”解似然方程”。
方程只是可导情形下的一个手段。记住这句话,边界型题就不会束手无策。
36. ★★ 参数出现在密度的定义域里 求导法失效,改看单调性。
三个信号:支撑随 移动; 的导数恒正或恒负;密度含 。
37. ★ 边界型的口诀: 是上界就取 ,是下界就取 。
38. ★ “对所有 都有 ” 取那个量的最小值。
所以 的约束是 ——
出现在下界、 出现在上界,与直觉相反,必须机械地推。
39. ★★ 最大似然的分母恒为 。
,不是 。
选择题里看到 就排除(除非题目问的是无偏估计)。
40. 已知与未知, 与它的方差都不同。
判据只有一句:题目写的是 还是 。
41. 二维样本的似然是 个联合密度之积,不是 个边缘密度之积。
可分离(含定义域)才等价;定义域写成 就不可分离。
里 的幂次是 ,求导后分母跟着变成 。
42. 条件密度给的总体,先乘回联合密度并合并指数、整理定义域。
,往往会塌成很干净的形式。
43. 离散型第一步是”数个数”,不是”逐个乘”。
( 是两个因子的总幂次),
一行出答案,不用真的求导。
44. 概率相同的取值要合并幂次。
时,一个 和两个 合起来贡献 。
45. 的最小值点是样本中位数,不是均值。
平方配均值,绝对值配中位数。 对 求导是无效操作(分段线性,折点在样本点上)。
46. MLE 可以不唯一。 的 ,整段区间都是 MLE;
偶数个样本时中位数型 MLE 也是一段区间。
六、不变性与估计量的评价(47–58)
47. ★★ 不变性只属于最大似然:,对任何 成立。
求 、 的 MLE,代进去就完,不要重新求导优化。
48. ★★ 无偏性没有不变性。
无偏但 不是 的无偏估计();
无偏但 不是 的无偏估计; 是 MLE 但不无偏。
题目问哪个性质,就用哪套规则。
49. ★ ,一行证明:。
50. 无偏要求”对每一个 都成立”。
反解常数时把 展成 的多项式,逐次幂比系数,比代特殊值保险。
51. 线性函数保持无偏,非线性不保持。
型只需验一次期望; 这类非线性统计量必须真的求分布。
52. ★ 极值统计量的偏向: 在右端 偏小(修正因子 ); 在左端 偏大(修正因子 )。
53. 有效性比较的前提是两者都无偏。 有偏的必须先修正,否则用一个常数(方差 )就能赢过一切。
54. ★★ 最优加权:权重与方差成反比 。
方向记忆:(第二个估计量毫无信息)时 ,彻底忽略它。
选”方差大的给大权重”是本节最常见的错。
55. 两项就配方(), 项就柯西(),都比拉格朗日快。
56. 样本容量不等时不能对半加权。 权重 自由度,这就是 的来历。
57. ★ 相合性 无偏性,两者互不蕴含。
无偏不相合; 相合不无偏。
相合性穿得过连续函数(连续映射定理),无偏性穿不过——这是两者最本质的差别。
58. 相合要写成依概率收敛 ,不是数列极限。
三条路线:①样本矩的连续函数(一句话);②(切比雪夫);③边界型直接算 。
七、区间估计(59–63)
59. ★★ 已知用 ,未知用 。 这是区间估计与假设检验共用的第一分叉。
60. 区间长度是半宽的两倍:。
已知时 是常数,故 、; 未知时 才随机。
61. 的置信区间:大分位数在分母给出下端点。
因为 在枢轴量的分母上,反解时不等号翻转。
62. 端点里不许留未知参数。 端点必须是统计量。
63. ★ 置信区间穿得过严格单调变换,两端点直接代入即可。
时,由 得 ——
别忘了函数里的那个 ; 递减时两端点要交换。
八、假设检验(64–70)
64. ★★ 与 的条件不能搞反。
口诀: 是真的被冤枉, 是假的被放过;“第一类”配”第一列”。
65. ★ 算 时必须代 的参数。 代成 的就变成 了。
同一个拒绝域,代 得 ,代 得 。
66. “不犯第二类错误的概率”是 ,不是 。
配套:,不是 。
67. ★ 复合 时 取边界点上的最大值。
在 处取到最大。
这也是”等号必须在 一侧”的理由——否则边界点不属于 , 无从定义。
68. 拒绝域越大 越大。 ,一行搞定,不需要知道总体分布。
69. 检验统计量漏系数:,。
题目给 时要补上 ,最终式子里 与 两个都要出现。
70. ★ 结论必须翻译回中文,且措辞准确。
拒绝写”认为…”,不拒绝写”不能认为…”——
“不拒绝”只说明证据不足,不等于证明了 (因为 通常又大又未知)。
另外:题目给哪个分位数就检验哪个参数,给 就是让你查方差,不要去检验均值。
与前后章的连接
上一章(第20章)的这 5 条会原样延续到本章:
- 标准化的分母永远是标准差(, 在根号里)——本章第 21、69 条。
- 双侧 查 ——本章第 13 条,仍是最高频错误。
- 反解样本量向上取整——本章第 60 条的另一种问法。
- ,不是方差——本章第 30 条。
- 依概率收敛的极限必须是常数——本章第 58 条(相合性)。
本章新增而前面从未出现的三类错误:
- “参数在定义域里”这个信号(第 36–38 条)——第16–20章的密度定义域从不含参数。
- “无偏 / 有效 / 相合”三者互不蕴含(第 48、57 条)——第一次需要同时管理三个性质。
- 条件概率的方向(第 64 条)—— 与 的条件写反,是本章独有的失分方式。
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