第21–23章 数理统计

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这一章在做什么

前五章(第16–20章)做的是同一件事:给定一个概率模型,推出它的性质。 事件的概率、随机变量的分布、联合分布、数字特征、极限行为——全部是”从模型到结论”的正向计算。

从这里开始,方向反过来:

给定一堆数据,猜背后的模型 第章:分布性质第章:数据分布

第20章是这两半之间的桥:大数定律证明了”用样本猜总体”是合法的,中心极限定理给出了这个猜测的精度。 本章就是把这张执照兑现成一整套可操作的方法。

为什么三章合成一章

880 把数理统计拆成三章(基本概念 / 参数估计 / 假设检验),但张宇 1000 题本来就是合并组织的: 基础篇第 6 章叫”数理统计”,一章覆盖全部四块;强化篇也只拆成两章。

强行按 880 的三章拆开,会把同一道题的几个小问撕到不同文件里—— 1000 强化第 9 章第 28 题就同时考了边界型最大似然、无偏修正和第一类错误,横跨三章。

数理统计在数一里是一个整体,本笔记按一章处理,共题

一幅图看懂整章

总体未知,是要猜的抽样加工统计量推断点估计区间估计拒绝不拒绝假设检验

三种输出,难度递增,但共用同一套零件:

零件只有三个:三大抽样分布、分位数、正态总体的三条定理

四块板与它们的分量

板块节次题数抽样分布一~六点估计七~十三估计量评价与区间估计十四~十六假设检验十七~十九 点估计是绝对主力,其中最大似然相关的五节独占题

分量与难度不成正比:假设检验只有 13 题,但它是唯一需要写”五步模板”的解答题类型; 而边界型最大似然 11 题,是最容易整段丢分的一节——求导法在那里完全失效。

十九节题型

抽样分布(33 题)

  1. 从正态样本拼出 χ²、t、F(9 题)—— 标准化 → 数自由度 → 查独立性 → 配系数
  2. 抽样分布的辨析题(5 题)—— 四条排查清单,头号陷阱是”没说独立”
  3. 分位数、对称性与倒数关系(5 题)—— 且尾概率翻倍
  4. 样本均值与样本方差的性质(8 题)—— 是正态专利
  5. 反解样本容量(3 题)—— 四步流水线,向上取整
  6. 半正态与绝对偏差统计量(3 题)—— 折叠求密度 → 一阶矩定估计量

点估计(47 题)

  1. 矩估计与一阶矩失效(7 题)—— 对称分布 ⇒ 立刻上二阶矩
  2. 最大似然的标准流程(9 题)—— 五步流水线,分母恒为
  3. 先求分布,再做估计(4 题)—— 二维总体与条件密度
  4. 边界型最大似然(11 题)—— 全章最大一节,上界取 、下界取
  5. 均匀分布族与极值统计量(5 题)—— 一条通吃
  6. 离散总体的计数似然(7 题)—— 先数个数,
  7. 最大似然的不变性(4 题)—— 代进去就完,别重新优化

估计量的评价与区间估计(17 题)

  1. 无偏性(8 题)—— 对每个 成立;穿不过非线性函数
  2. 有效性与最优加权(5 题)—— 权重与方差成反比
  3. 区间估计(4 题)—— 枢轴量三步法

假设检验(13 题)

  1. 假设检验的概念(4 题)—— 两类错误的条件;等号归
  2. 两类错误概率的计算(6 题)—— 代 得 ,代 得
  3. 正态总体的三大检验(3 题)—— // 速查表 + 五步模板

概念地图

基础语言

点估计的两种方法

三把评价尺子

两种推断输出

沿用前面章节的

全章公式速查

三大抽样分布

任意总体

正态总体

极值统计量()

半正态估计量的评价

区间估计与检验

已知未知 向上取整

常用分位数:,,,。双侧 查 。

全章三条铁律

一、已知用(或),未知用(或)

因为 与 是比值, 自动约掉。这条同时管住抽样分布、区间估计、假设检验三块。

二、参数进了定义域,求导法就失效

支撑随 移动时,最大似然要看单调性、取边界。上界取 ,下界取 。 这类估计量的方差是 ,比平均型快一个数量级。

三、无偏、有效、相合互不蕴含,且只有无偏穿不过非线性函数

相合不无偏, 无偏不相合; 对最大似然成立、对无偏不成立。 题目问哪个性质,就用哪套规则。

与前面各章的接口

第20章交下来的六件东西,本章全部兑现

  1. → 正态总体下升级成精确的,对每个 成立;
  2. 的 、 → 本章给它完整的分布理论,并推出 ;
  3. 辛钦大数定律 → 矩估计合法性的唯一依据;
  4. 依概率收敛 → 原样改名为相合性;
  5. 切比雪夫不等式 → 证相合性的第二条路线;
  6. 、 → 区间估计与假设检验的公共语言。

更早各章的三件工具

  • 分布函数法(第17章)—— 求 、、、 的分布,本章反复使用;
  • 与 (第18章)—— 支撑起整个边界型最大似然板块;
  • 独立(二维正态)(第18章)—— 那道证明题的钥匙。
第章的与,正是分母取的根源

概率论与数理统计到此收尾

第16–20章讲”分布 → 性质”,第21–23章讲”数据 → 分布”,八章合起来是一个闭环:

建模算性质取极限反推模型检验模型 全部八章的池:题,全部收录

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