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概率统计

从随机事件出发,建立随机变量与概率模型,并理解统计推断的依据。

事件与概率

  • 概率

    概率测度给事件赋予非负权重,总权重为一,并对互不相交事件满足可列可加性。

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  • 条件概率

    当 P(B)>0 时,条件概率将范围限制在 B 内,并重新归一化概率。

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  • 独立性

    两个事件独立,意味着交集概率等于各自概率的乘积;独立不同于互斥。

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  • 贝叶斯定理

    贝叶斯定理利用先验概率和非零证据概率,联系两个方向的条件概率。

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随机变量与分布

  • 随机变量

    随机变量是概率空间上的可测函数,使随机结果能够用数值描述。

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  • 概率分布

    概率分布记录随机变量取值的概率规律,可用概率质量、密度或分布函数表示。

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  • 数学期望

    数学期望是在定义存在时的概率加权平均;并非所有随机变量都有有限期望。

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  • 方差

    相关矩存在时,方差刻画随机变量偏离均值的平方的期望。

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  • 正态分布

    正态分布由均值与正方差确定,具有对称的钟形概率密度。

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  • 二项分布

    二项随机变量统计固定次数、成功概率相同且相互独立的伯努利试验中的成功次数。

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极限与样本

  • 大数定律

    在适当假设下,样本平均以所规定的收敛方式趋近总体期望。

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  • 中心极限定理

    独立同分布且具有有限正方差的随机变量,其标准化和趋近正态分布。

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  • 抽样

    抽样从总体中选取观测,抽样设计决定样本能够支持哪些推断。

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统计推断

  • 参数估计

    估计量利用样本数据估计模型参数;偏差、方差与一致性描述不同性质。

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  • 置信区间

    置信区间程序具有重复抽样的覆盖率;对固定参数,已得到的区间并不是后验概率陈述。

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  • 假设检验

    假设检验在控制规定错误率的条件下,将数据与原假设模型比较;p 值不是原假设为真的概率。

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课程范围参考