Cheat Sheet

Statistica Formulas

Ogni formula di statistica di cui uno studente ha bisogno dalla statistica introduttiva all'analisi inferenziale: misure descrittive, regole di probabilità, distribuzione normale, test di ipotesi e regressione lineare. Ognuna con una nota d'uso di una riga. Abbinala ai risolutori di AI-Math per una verifica rapida.

Statistica descrittiva

Media (popolazione)

μ=1Ni=1Nxi\mu = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^N x_i

Media di tutti i valori della popolazione.

Media (campione)

xˉ=1ni=1nxi\bar{x} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n x_i

Media del campione.

Varianza (popolazione)

σ2=1N(xiμ)2\sigma^2 = \frac{1}{N}\sum (x_i - \mu)^2

Dispersione al quadrato, divisa per N.

Varianza (campione)

s2=1n1(xixˉ)2s^2 = \frac{1}{n-1}\sum (x_i - \bar{x})^2

Correzione di Bessel: dividere per n1n-1.

Deviazione standard

σ=σ2\sigma = \sqrt{\sigma^2}

Radice quadrata della varianza — stesse unità dei dati.

Campo di variazione

R=xmaxxminR = x_{\max} - x_{\min}

La misura di dispersione più semplice.

Regole di probabilità

Regola della somma

P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)

Probabilità di A o B (inclusione-esclusione).

Regola del prodotto

P(AB)=P(A)P(BA)P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B \mid A)

Probabilità di A e B; si riduce al prodotto se indipendenti.

Probabilità condizionata

P(BA)=P(AB)P(A)P(B \mid A) = \frac{P(A \cap B)}{P(A)}

Probabilità di B dato che A è avvenuto.

Teorema di Bayes

P(AB)=P(BA)P(A)P(B)P(A \mid B) = \frac{P(B \mid A) P(A)}{P(B)}

Inverte le probabilità condizionate — test diagnostici, apprendimento automatico.

Indipendenza

P(AB)=P(A)P(B)P(A \cap B) = P(A) P(B)

Vale se e solo se AA e BB sono indipendenti.

Calcolo combinatorio

Permutazioni

P(n,r)=n!(nr)!P(n,r) = \frac{n!}{(n-r)!}

L'ordine conta: disporre rr tra nn.

Combinazioni

C(n,r)=(nr)=n!r!(nr)!C(n,r) = \binom{n}{r} = \frac{n!}{r!(n-r)!}

L'ordine non conta: scegliere rr tra nn.

Distribuzioni discrete

PMF binomiale

P(X=k)=(nk)pk(1p)nkP(X = k) = \binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}

kk successi in nn prove indipendenti con probabilità di successo pp.

Media binomiale

μ=np\mu = np

Numero atteso di successi.

Varianza binomiale

σ2=np(1p)\sigma^2 = np(1-p)

Dispersione della binomiale.

PMF di Poisson

P(X=k)=λkeλk!P(X = k) = \frac{\lambda^k e^{-\lambda}}{k!}

Conteggio di eventi rari con tasso medio λ\lambda.

Distribuzione normale

Densità di probabilità

f(x)=1σ2πexp ⁣((xμ)22σ2)f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} \exp\!\bigl(-\tfrac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}\bigr)

Curva a campana, media μ\mu, deviazione σ\sigma.

Punteggio Z

z=xμσz = \frac{x - \mu}{\sigma}

Standardizza per confrontare tra distribuzioni.

Normale standard

ZN(0,1)Z \sim N(0, 1)

Dopo la trasformazione in punteggio Z.

Regola 68-95-99,7

P(Xμ<kσ): 0.68, 0.95, 0.997P(|X - \mu| < k\sigma):\ 0.68,\ 0.95,\ 0.997

Per k=1,2,3k = 1, 2, 3 — valido solo per dati normali.

Statistica inferenziale

Errore standard della media

SE=snSE = \frac{s}{\sqrt{n}}

Deviazione standard di xˉ\bar{x} come stimatore.

Intervallo di confidenza (media, $\sigma$ noto)

xˉ±zα/2σn\bar{x} \pm z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}}

zα/2=1.96z_{\alpha/2} = 1.96 per IC al 95%.

Statistica t (un campione)

t=xˉμ0s/nt = \frac{\bar{x} - \mu_0}{s/\sqrt{n}}

Verifica media = μ0\mu_0 quando σ\sigma è ignoto.

Statistica chi-quadrato

χ2=(OiEi)2Ei\chi^2 = \sum \frac{(O_i - E_i)^2}{E_i}

Test di bontà di adattamento / indipendenza per dati categorici.

Regressione lineare

Pendenza

b1=(xixˉ)(yiyˉ)(xixˉ)2b_1 = \frac{\sum (x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})}{\sum (x_i - \bar{x})^2}

Pendenza di miglior adattamento (minimi quadrati).

Intercetta

b0=yˉb1xˉb_0 = \bar{y} - b_1 \bar{x}

Costringe la retta a passare per (xˉ,yˉ)(\bar{x}, \bar{y}).

Correlazione di Pearson

r=(xixˉ)(yiyˉ)(xixˉ)2(yiyˉ)2r = \frac{\sum (x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})}{\sqrt{\sum (x_i - \bar{x})^2 \sum (y_i - \bar{y})^2}}

Forza e direzione della relazione lineare, r[1,1]r \in [-1, 1].

Coefficiente di determinazione

R2=r2R^2 = r^2

Frazione della varianza in yy spiegata da xx.