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在 Metropolis-Hastings 采样中,若目标分布集中在区间 [5, 6],而使用随机游走提议分布 q(x'|x)=N(x, σ²),则 σ 取 0.01 或 100 时采样效率都很低。为使接受率保持在合理范围(约 0.3~0.5),应将 σ 调整为与目标分布的____量级相当。当 σ 过小时,接受率会偏____(填「高」或「低」),导致链移动缓慢;当 σ 过大时,接受率会偏____(填「高」或「低」),导致大量提议被拒绝。
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某学生用随机游走 Metropolis-Hastings 算法采样目标密度 p(x) ∝ e^(−|x|)(x∈R),提议分布为对称的均匀分布 q(x′|x) = 1/2(当 |x′−x|≤1 时,否则为0)。已知当前状态 x=0.5,算法产生的新候选点为 x′=1.3。由于提议分布对称,接受概率为 α = min{1, p(x′)/p(x)}。请计算该候选点被接受的概率,α = ____。(结果用 e 的幂表示,保留三位小数)
设 {N(t), t≥0} 为更新过程,更新间隔 X₁, X₂, … 独立同分布,P(X=2)=0.4,P(X=3)=0.6,第 n 个更新时刻 Sₙ=X₁+…+Xₙ。则 P(N(7)≤2)=____。
设某传感器的相继使用寿命 X₁,X₂,… 独立同分布,均在区间 [2,4] 上服从均匀分布,{N(t), t≥0} 为对应的更新过程,m(t)=E[N(t)] 为更新函数。则该传感器的平均寿命 μ=____;由关键更新定理,极限 lim(t→∞) [m(t) − t/μ] = ____。
用样本均值法估计 I=∫₀¹ x³ dx。取 U∼(0,1) 均匀分布,普通估计量每用一个随机数得一个样本 U³;对偶变量法改用 (U³+(1−U)³)/2 作为一对样本,即每两个均匀随机数产生一个估计样本。设两种方法各使用 N 个均匀随机数,普通法估计量方差为 Var₁,对偶法估计量方差为 Var₂,则 Var₁/Var₂ = ____。(用最简分数表示)
设 {N(t), t≥0} 是强度 λ=2 的泊松过程,且 N(0)=0。由平稳独立增量性质,条件概率 P{N(2)=2 | N(4)=2} = ____
某急救调度中心收到呼救的次数 N(t) 是强度 λ=1.2(次/小时)的泊松过程,各次到达间隔相互独立且服从指数分布。设 X₁ 为从时刻 0 起到第 1 次呼救到达的时间间隔(单位:小时),则 P(X₁ > 5分钟) = ____(用 e 的幂表示)。
用蒙特卡洛方法估计积分 I=∫₀¹ √x dx。独立抽取 5 个均匀分布样本 xᵢ=0.04, 0.16, 0.36, 0.64, 1.00,计算函数值 gᵢ=√xᵢ 并以其经验均值 Î 作为 I 的估计。请补全:样本标准差 S=√(∑(gᵢ-Î)²/(n-1)),则 Î=____,该估计的标准误 S/√n=____(第二空用形如 a√b 的最简形式表示)。
用蒙特卡洛方法估计 I=∫₀¹ e^x dx,独立抽取 n=100 个 U(0,1) 样本,计算得样本均值 X̄=1.718,样本标准差 S=0.62。则该估计的标准误为 ____(保留三位小数)。
设马尔可夫链 {Xₙ} 的状态空间为 {1,2,3,4},一步转移概率矩阵为 P = [[1/2, 1/2, 0, 0], [0, 1/2, 1/2, 0], [0, 0, 1/2, 1/2], [1/4, 0, 0, 3/4]]。已知该链不可约且正常返,则其平稳分布 π = (π₁, π₂, π₃, π₄) = ____。
设某电子元件的相继寿命 X₁,X₂,… 独立同分布,均在区间 [0,2] 上服从均匀分布,以 N(t) 表示到时刻 t 为止的更新次数,m(t)=E[N(t)] 为更新函数。由更新方程对寿命密度求导可得更新密度 r(t)=m'(t) 满足 r(t)=1/2+∫₀ᵗ (1/2)r(s)ds,且 m(0)=0。据此解得 m(t)=e^(t/2)−1,则 m(2)=____。
某客服中心顾客来电次数 N(t) 是强度 λ=0.5(次/分钟)的泊松过程。设 X₃ 为第 3 个来电与第 2 个来电之间的时间间隔,则 X₃ 服从参数为____的指数分布,其均值 E[X₃]=____分钟,且 X₃ 大于 4 分钟的概率 P(X₃>4)=____(结果用 e 的幂表示)。
设回归模型为 Yᵢ = m(xᵢ) + εᵢ(i = 1, 2, 3),其中 m(x) = 2x + 1,εᵢ 为零均值随机误差且相互独立。在 x₀ = 3 处采用局部加权回归光滑器 m̂(3) = 0.3·Y₁ + 0.4·Y₂ + 0.3·Y₃,其中 x₁ = 2, x₂ = 3, x₃ = 4(权重关于 x₀ 对称且总和为 1)。由于权重对称且总和为 1,对线性回归函数 m 而言该光滑器是无偏的。则 E[m̂(3)] = ____。
设 X₁,X₂,… 独立同分布,P(Xᵢ=2)=1/2,P(Xᵢ=0)=1/2,令 Mₙ=X₁X₂…Xₙ(约定 M₀=1)。由于各因子非负且 E[Xᵢ]=1,{Mₙ} 是关于自然 filtration 的非负鞅,故由鞅收敛定理,Mₙ 几乎处处收敛到某随机变量 M∞,且 E[Mₙ]=____。另一方面,因为每个因子以概率 1/2 取 0,对任意 n≥1 有 P(Mₙ=0)≥1/2,且 E[log X₁]=−∞,可证 M∞=0 几乎处处成立,故 E[M∞]=____。此例说明非负鞅的几乎处处收敛一般____(填「能」或「不能」)推出 L¹ 收敛。
设简单对称随机游动 Sₙ = X₁+⋯+Xₙ(S₀=0,P(Xᵢ=1)=P(Xᵢ=-1)=1/2),则 {Sₙ} 是鞅。令停时 T = min{n ≥ 1 : |Sₙ| = 3},且已知 P(T<∞)=1。由鞅性质及 |S_T|=3 与 E[S_T]=0 可得 P(S_T=3)=____;再由 E[Sₙ²]−n 为鞅并结合可选停时定理,可得 E[T]=____。
某灯泡按更新过程更换,每次更换后灯泡寿命恰为4小时。设刚在时刻0安装了新灯泡,此后一旦烧坏立即更换。则在时刻 t=6 小时观察时,当前灯泡已使用的时间(年龄过程 A(6))为____小时,距下次更换的剩余寿命 γ(6) 为____小时。
某实验室按时间顺序记录16次实验是否触发报警,触发记为A,未触发记为B,其中A共7次、B共9次,序列整理后统计得游程总数 R=5。以 R 为统计量,用正态近似检验该序列的随机性,则 E(R)=____,Var(R)=____(保留两位小数),检验统计量 Z=____(保留两位小数)。
为比较三种工艺生产的产品某质量指标的中位数是否一致,从三条独立生产线分别抽取样本,容量依次为 n₁=7,n₂=9,n₃=8,合并样本容量为 24,合并中位数记为 M₀。统计各样本中大于 M₀ 的观测个数依次为 4、6、3,小于 M₀ 的观测个数依次为 3、3、5。按中位数检验,以各样本中超过与不超过 M₀ 的频数构造 Pearson 卡方统计量(每格期望频数为对应 nᵢ/2),则该统计量的值为 ____(保留两位小数)。
某实验员按时间顺序记录某信号装置的输出状态,正偏记为 +,负偏记为 −,得到序列:+, +, −, +, +, +, −, −, +, −, −, −。该序列的游程总数为____,其中最长的游程长度为____。
某市环保监测站对辖区内9个监测点位分别按PM2.5浓度高低与附近车流量大小独立排序,得到两套秩次,各点位秩次之差 dᵢ 的平方和 ∑dᵢ²=26。取显著性水平 α=0.05,以 H₁: ρₛ>0 为备择假设,已知 n=9 时 Spearman 秩相关系数的单侧临界值为 0.600。则样本秩相关系数 rₛ=____,检验结论为(填“拒绝”或“不拒绝”)____原假设,即车流量与PM2.5浓度之间存在显著的正秩相关。