2023年统计学必知知识点归纳总结合集.pdf
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1、统计学必知知识点合集 统计学知识点合集 1.试验与事件:对某事物或现象所进行的观察或实验叫试验,把结果叫事件。2.基本事件(elementary event):如果一个事件不能分解成两个或更多个事件,就称为基本事件。一次观察只能有一个基本事件。3.样本空间:一个试验中所有的基本事件的全体称为样本空间。4.古典概型:如果某一随机试验的结果有限,而且各个结果出现的可能性相等,则某一事件 A发生的概率为该事件所包含的基本事件个数 m 与样本空间中所包含的基本事件个数 n的比值。5.统计概型:在相同条件下随机试验 n 次,某事件 A 出现 m 次(mn),则 m/n 称为事件 A发生的频率。随着 n
2、增大,该频率围绕某一常数 p 上下波动,且波动幅度逐渐减小,趋于稳定,这个频率的稳定值就就是该事件的概率。6.概率加法:(1)两个互斥事件:P(A+B)=P(A)+P(B);任意两随机事件:P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)。7.事件独立(independent):一个事件发生与否不会影响另一个事件发生的概率,公式为:P(AB)=P(A)P(B)。互斥(相依赖)一定不独立,不独立不一定互斥(相依赖)。8.全概率公式:根据某一事件发生的各种原因的概率,计算该事件的概率。计算公式为:n1iii)A|B(P)A(P)B(P。9.贝叶斯公式:在条件概率的基础上寻找事件发生的原因。计算公式为:
3、n1iiiiii)A|B(P)A(P)A|B(P)A(P)B|A(P,分母就就是全概率公式。也称为逆概率公式。该公式就是在观察到事件 B已发生的条件下,寻找导致 A发生的每个原因 Ai的概率。P(Ai)称为验前概率,P(Ai|B)就是验后概率。10.0-1分布:1,0 x,qp)x(Px-1x。0-1分布也称为两点分布,即非 A即 B。关于就是否的概率统统就是 0-1分布。性别。11.二项分布:现实生活中,许多事件只就是具有两种互斥结果的离散变量。如男性与女性、某种化验结果的阴性阳性,这就就是二项分布。x-nxxnqpC)xX(P。参数为 n,p,记为 XB(n,p)。E(X)=np,D(X)
4、=npq。当成功的概率很小,而试验次数很大时,二项分布接近泊松分布,此时=np。即 P0、25,n20,np5。二项定理近似服从正态分布。二项分布就是 0-1分布的 n 重实验,表示含量为 n 的样本中,有 X个所需结果的概率。12.二项分布的正态近似:)a(-)b(dte21qpC)xx(P2t-xxxbax-nxxn21221,其中a=npqnp-x1,b=npqnp-x2,q=1-p。13.超几何分布:nNm-nM-NnMCCC)2X(P。即二项分布中,无放回的情况。统计学必知知识点合集 14.泊松分布(poisson distribution):用来描述在一指定时间范围内或在指定的面积
5、之内某事件出现的次数的分布。如某企业中每月发生的事故次数、单位时间内到达某一服务柜台需要服务的顾客人数、人寿保险公司每天收到的死亡声明个数、某种仪器每月出现故障的次数等。公式为:!xe)X(P-x,E(X)=,D(X)=。就是给定时间间隔内事件的平均数。15.期望:各可能值 xi与其对应概率 pi的乘积之与为该随机变量 X的期望,即n1iiipx。16.概率密度满足的条件:(1)f(x)0;(2)-1dx)x(f。连续型随机变量的概率密度就是其分布函数的倒数。ba)a(F-)b(F)x(f。-dx)x(xf)x(E;-22dx)x(fE(x)-x)x(D。17.正态分布(normal dist
6、ribution):正态分布的概率密度为:222)-x(-e21)x(f,xR。记作 X(2,)。18.正态分布图形特点:(1)f(x)0,即整个概率密度曲线都在x轴上方;(2)f(x)相对于x=对称,并在 x=处取到最大值,最大值为21;(3)曲线的陡缓由决定,越大,越平缓,越小,曲线越陡峭;(4)当 x 趋于无穷时,曲线以 x 轴为渐近线。19.正态分布的例子:某地区同年龄组儿童的发育特征、某公司的销售量、同一条件下产品的质量以平均质量为中心上下摆动、特别差与特别好的都就是少数,多数在中间状态,如人群中的高个子与矮个子都就是少数,中等身材居多等。20.标准正态分布,即在正态分布中,=0,=
7、1,有2x-2e21)x(f,即 XN(0,1)。用表示分布函数,表示概率密度。(-x)=1-(x)。21.方差:即每个随机变量取值与期望值的离差平方的期望值。随机变量的方差计算公式为:22i1i2i22)X(E-)X(Ep)X(E-x)X(E-X E)X(D。22.标准差:随机变量的方差的平方根为标准差,记)X(D。标准差与随机变量 X有相同的度量单位。23.期望、标准差、离散系数的使用:如果期望相同,那么比较标准差;如果期望不同,那么比较离散系数。24.3准则:由标准正态分布得:当 XN(0,1)时,P(|X|1)=2(1)-1=0、6826;P(|X|统计学必知知识点合集 2)=2(2)
8、-1=0、9545;P(|X|3)=2(3)-1=0、9973、这说明 X的取值几乎全部集中在-3,3之间,超出这个范围的不到 0、3%。将结论推广到一般正态,即 XN(,)时,有 P(|X-|)=0、6826;P(|X-|2)=0、9545;P(|X-|3)=0、9973。可以认为 X的值一定落在(-3,+3)内。25.矩:(1)n1ikikXn1m为样本 k 阶矩,其反映出总体 k 阶矩的信息,当 k=1 时,即均值;(2)n1ikik)X-X(n1v为样本 k阶中心矩,它反映出总体 k 阶中心矩的信息,当 k=2时,即方差;(3)232n1ii3n1ii3))XX(()XX(n为样本偏度
9、,它反映总体偏度的信息,偏度反映了随机变量密度函数曲线在众数两边的对称偏斜性;(4)3))X-X()X-X(nn1i22in1i4i4为样本峰度,它反映出总体峰度的信息,峰度反映密度函数曲线在众数附近的峰的尖峭程度。26.充分统计量:统计量加工过程中一点信息都不损失的统计量称为充分统计量。27.因子分解定理:充分统计量判定方法。当 X=(X1,X2,Xn)就是来自正态分布 N(,2)的一个 样本 时,若已知,则2n1ii)-X(就 是2的 充分统 计量,若 2已知,则n1iiXn1X就是的充分统计量。28.精确抽样分布与渐近分布:在总体 X的分布类型已知时,若对任一自然数 n,都能导出统计量
10、T=(X1,X2,Xn)的分布数学表达式,这种分布就就是精确抽样分布,包括卡方、F,t 分布;当 n 较大时,用极限分布作为抽样分布的一种近似,这种极限分布称为渐近分布,如中心极限定理。29.卡方分布:设随机变量 X1,X2,Xn相互独立,且 Xi服从标准正态分布 N(0,1),则它们的平方与n1i2iX服从自由度为 n 的2分布。E(2)=n;D(2)=2n;2具有可加性;当自由度增加到足够大时,2分布的概率密度曲线趋于对称,当 n 趋于无穷时,2的极限分布就是正态分布。30.t 分布:也称为学生氏分布。设随机变量 XN(0,1),Y2(n),且 X与 Y独立,则n/YXt,统计学必知知识点
11、合集 其分布称为 t 分布,记为 t(n),n 就是自由度。t 分布的密度函数就是偶函数。当 n2时,E(t)=0,;当 n3 时,D(t)=n/(n-2)。t(n)的方差比 N(0,1)大一些。自由度为 1 的分布称为柯西分布,随着 n 增加,t 分布的密度函数越来越接近标准正态分布的密度函数。实际应用中,当 n30 时,t 分布于标准正态分布很接近。另有一个关于 t 分布的抽样分布:)1-n(tS)-X(n,称为服从自由度为(n-1)的 t 分布。31.F分布:设随机变量 Y与 Z独立,且 Y与 Z分别服从自由度为 m 与 n 的2分布,随机变量 X如下:mZnYn/Zm/YX。则成 X服
12、从第一自由度为 m,第二自由度为 n 的 F 分布,记为XF(m,n)。E(X)=n/(n-2),n2;D(X)=)4-n)(2-n(m)2(n22nm,n4。32.t 分布与 F分布的关系:如果随机变量 X服从 t(n)分布,则 X2服从 F(1,n)的 F分布。这在回归系数显著性检验中有用。33.X的抽样分布(sampling distribution):当总体分布为正态分布时,X的抽样分布仍然就是正态分布,此时 E(X)=,D(X)=2/n,则),(NX2n。其说明当用样本均值去估计总体均值时,平均来说没有偏差(无偏性);当n越来越大时,X的散布程度越来越小,即用X估计越来越准确。34.
13、中心极限定理(central limit theorem):不管总体的分布就是什么,只要总体的方差2有限且要求 n30,此时样本均值X的分布总就是近似正态分布,即XN(,2/n)。35.样本比例的抽样分布:如果在样本大小为 n 的样本中具有某一特征的个体数为 X,则样本比例为:)n)1(,(NnXp。就是总体比例,即 p=X/n=。36.两个样本均值之差的分布:若为两个总体,则:212121)X(E)X(E)X-X(E;2221212121nn)X(D)X(D)X-X(D;若就是两个样本,则:2121)p-p(E;22211121n)1(n)1()p-p(D。37.样本方差的分布:设X1,X2
14、,Xn为来自正态分布的样本,则设总体分布为N(,2),则样本统计学必知知识点合集 方差 S2的分布为:)1-n(S)1-n(222。38.两个样本方差比的分布:设 X1,X2,Xn就是来自正态分布的样本,y1,y2,yn也就是来自正态分布的样本,且 Xi与 yi独立,则)1-n,1-n(F/S/S/S/S21222y212x22212y2x。39.参数估计(parameter estimation):用样本统计量去估计总体的参数。40.点估计(point estimate):用样本统计量的某个取值直接作为总体参数的估计值。41.区间估计(interval estimate):就是在点估计的基础
15、上,给出总体参数估计的而一个区间范围,该区间通常由样本统计量加减估计误差得到。42.置信区间(confidence interval):在区间估计中,由样本统计量所造成的总体参数的估计区间称为置信区间。43.置信水平(confidence level):如果将构造置信区间的步骤重复多次,置信区间中包含总体参数真值的次数所占的比例为置信水平,也称为置信度或置信系数。其含义为:如果做了 100次抽样,大概有 95 次找到的区间包含真值,而不就是 95%的可能落在区间,因为统计量不涉及概率问题。44.无偏性(inbiasedenss):指估计量抽样分布的期望等于被估计的总体参数。设总体参数为,估计量
16、为,如果 E()=,则称 为的无偏估计量。45.有效性(efficiency):指对同一总体参数的两个无偏估计量,有更小标准差的估计量更有效。46.一致性(consistency):指随着样本量的增大,点估计量的值越来越接近被估总体的参数,换个说法,一个大样本给出的估计量要比一个小样本给出的估计量更接近总体参数。47.样本量与置信水平、总体方差与估计误差的关系:样本量与置信水平成正比,在其她条件不变的情况下,置信水平越大,所需的样本量也就越大;样本量与总体方差成正比,总体的差异越大,所要求的样本量也越大;样本量与估计误差的平方成反比,即可接受的估计误差的平方越大,所需的样本量就越小。48.圆整
17、法则:将样本量取成较大的整数,也就就是将小数点后面的数值一律进位成整数。49.两类错误:一类就是原假设 H0为真却拒绝,这类错误用表示,称为弃真;另一类就是原假设为伪而我们却接受,这种错误用表示,也称存伪。50.两类错误的控制原则:如果减小错误,就会增大犯错误的机会;若减小错误,也会增大犯错误的机会。规则就是:首先控制错误,这就是因为原假设就是什么常常就是明确的,而备择假设就是什么则常常就是模糊的。51.P 值:P 值就是当原假设为真时所得到的样本观察结果或更极端结果出现的概率。P 值越小,拒绝原假设的理由就越充分。P 值的长处就是它反映了观察到的实际数据与原假设之间不一致的概率值。52.双侧
18、检验与单侧检验:双侧检验主要就是检验就是否相等,如 90 年的婴儿体重与 89 年婴儿体重就是否相等;另一种就是单侧检验,即关心的假设问题带有方向性,如灯泡的使用寿命,汽车行驶距离等;另一种就是数值越小越好,如废品率、生产成本等。53.统计量的选择:在一个总体参数的检验中,主要统计量有三个,z、t 与2。z 与 t 用于均值与比例检验,2用于方差检验。统计量选择步骤如下:(1)就是否就是大样本,如果就是,那么如果总体呈正态分布,样本统计量也呈正态分布;如果总体不呈正态分布,样本统计量渐统计学必知知识点合集 进服从正态分布;此时可以使用z统计量(2)如果就是小样本,那么观察,如果已知,样本统计量
19、将服从正态分布,此时可以用 z 统计量(3)如果未知,则只能使用样本标准差,样本统计量服从 t 分布,应采用 t 统计量。t 统计量的精度不如 z 统计量,这就是总体信息未知所需要付出的代价。54.总体比例检验公式:n)-1(-pz000。P 为样本比例,0 就是总体比例的假设值。55.总体(population):包含所研究的全部个体的集合,组成总体的每一个元素称为个体。当总体的范围难以确定时,可根据研究的目的来定义总体。56.样本(sample):样本就是从总体中抽取的一部分元素的集合,构成样本的元素的数目称为样本量。57.参数(parameter):参数就是用来描述总体特征的概括性数字度
20、量。58.统计量(statistic):统计量就是用来描述样本特征的概括性数字度量。抽样的目的就就是根据样本统计量估计总体参数。统计量中不能包含未知参数。59.变量(variable):说明现象某种特征的概念,特点就是从一次观察到下一次观察结果会呈现出差别或变化。变量分为分类变量、顺序变量、数值型变量,数值型变量又分为离散型变量与连续型变量。60.概率抽样(probability sampling):也称随机抽样,指遵循随机原则进行的抽样,总体中每个单位都有一定的机会被选入样本。概率抽样分为简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、系统抽样与多阶段抽样。61.简单随机抽样(simple random
21、sampling):从包括总体N个单位的抽样框中随机的一个一个的抽取 n 个单位作为样本,每个单位的入样概率就是相等的。62.非概率抽样(non-simple random sampling):指抽取样本时不依据随机原则,而就是根据研究目的对数据的要求,采用某种方式从总体中抽出部分单位对其实施调查。包括方便抽样、判断抽样、自愿样本、滚雪球抽样与配额抽样。63.抽样误差(sampling error):指由于抽样的随机性引起的样本结果与总体真值之间的误差。64.频数(frequency):就是落在某一特定类别或组中的数据个数。把各个类别及落在其中的相应频数全部列出,并用表格形式表现出来,称为频数
22、分布。65.列联表(contingency table)与交叉表(cross table):由两个或两个以上变量交叉分类的频数分布表称为列联表。二维的列联表又称为交叉表。66.帕累托图(pareto chart):按各类别数据出现的频数多少排序后绘制的条形图。通过对条形图排序,容易瞧出哪类数据出现得多,哪类数据出现的少。67.饼图(pie chart):就是用圆形及圆内扇形的角度来表示数值大小的图形,它主要用于表示一个样本中各组成部分的数据站全部数据的比例,对于研究结构性问题十分有用。68.环形图(doughnut chart):把饼图叠在一起,挖去中间部分就就是环形图。环形图可显示多个样本部
23、分所占的相应比例,从而有利于构成的比较研究。69.累积频数(cumulative frequencies):将各种有序类别或组的频数逐级累加起来得到的频数,通过累积频数可以很容易瞧出某一类别以下或某一类别以上的频数之与。70.组中值(class midpoint):就是每一组中下限值与上限值中间的值,组中值可以作为该组数据的一个代表值,但就是用组中值有一个必要的假定条件,即各组数据在本组内呈均匀分布或在组中值两侧呈对称分布,否则会产生误差。71.直方图(histogram):适用于展示分组数据分布的图形,用于大批量数据的分析。72.茎叶图(stem-and-leaf display):反映原始
24、数据分布的图形,由茎叶两部分组成,其图形就是统计学必知知识点合集 由数字组成的。可以瞧出数据的分布形状及数据的离散情况且能保留原始信息,适用于小数据。73.箱线图(box-plot):由最大值、最小值、中位数、两个四分位数组成,主要用于反应原始数据分布的特征,还可以进行多组数据分布特征的比较。74.线图(line plot):主要用于反应现象随时间变化的特征。75.散点图(scatter diagram):用二维坐标展示两个变量之间关系的图形。76.气泡图(bubble chart):可用于展示三个变量之间的关系。一个变量就是横轴、一个变量就是纵轴、一个变量用气泡大小表示。77.雷达图(rad
25、ar chart):也称蜘蛛图。设有n组样本S1,S2Sn,每个样本测得P个变量X1,X2XP,要绘制这P个变量的雷达图,具体做法就是,先画一个圆,然后将圆P等分,得到P个点,令这P 个点分别对应 P 个变量,再将这 P 个点与圆心连线,得到 P 个辐射状的半径,这 P 个半径分别作为 P 个变量的坐标轴,每个变量值的大小由半径上的点到圆心的距离表示,再将同一样本的值在 P 个坐标上的点连线。这样,n 个样本构成的 n 个多边形就就是雷达图。雷达图在显示或对比各变量的数值总与时十分有用,假定各变量的取值具有相同的正负号,则总的绝对值与图形所围成的区域成正比。此外,利用雷达图可以研究多个样本之间
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