# 第 19795 題：估計量變異數

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R0038-19795 · q-20261014-advance-20261106-r04-estimator-variance-0070



## 原題與已知條件

共同有限樣本空間與逐theta estimator sampling law。操作=estvar-second-moment-identity；資料={"laws":[[[1,29],[2,29],[3,29],[23,29]],[[2,33],[3,33],[4,33],[24,33]]],"statistic":[0,1,21,22],"parameter":1}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — 共同有限樣本空間與逐theta estimator sampling law。操作=estvar-second-moment-identity；資料={"laws":[[[1,29],[2,29],[3,29],[23,29]],[[2,33],[3,33],[4,33],[24,33]]],"statistic":[0,1,21,22],"parameter":1}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。





## 定義與適用範圍

沿用原題明示的論域、假設與來源 MKO 定義。本題已完成第二對話數理與中英語義覆核，並由原始參數逐題獨立重算模型、答案與每個算術步驟；原題仍為 candidate。


- [mko-estimator-variance](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-estimator-variance/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=estvar-second-moment-identity;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[parameter_index, second_moment, expectation, second_minus_squared_mean, variance, equal]

條件：無

原題快照保留歷史介面標記；本頁直接列來源欄位順序，不需JavaScript或外部表。欄位標籤不自動成為數學證據，No依各題聲稱範圍解讀。

步驟識別與依賴規則：source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴：G001





S002 · calculation操作前

variance parameter0 complete law mass := sum(1/29, 2/29, 3/29, 23/29)

操作後

variance parameter0 complete law mass = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S001





S003 · implies操作前

original parameter SLOT=0;ALL original outcome masses=[1/29, 2/29, 3/29, 23/29];ONE fixed statistic=[0, 1, 21, 22]

操作後

complete same-law mass=1;all masses nonnegative;positive-mass support=[0, 1, 2, 3];null outcomes RETAINED

條件：無

各參數law各自合格且總和1；同一T定義不依未知參數，但law、mean與variance依各row計。null結果仍在原表，只是不在該law的正質量support。

步驟識別與依賴規則：estvar_full_law_statistic_null_support_roles · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

variance parameter1 complete law mass := sum(2/33, 1/11, 4/33, 8/11)

操作後

variance parameter1 complete law mass = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · implies操作前

original parameter SLOT=1;ALL original outcome masses=[2/33, 1/11, 4/33, 8/11];ONE fixed statistic=[0, 1, 21, 22]

操作後

complete same-law mass=1;all masses nonnegative;positive-mass support=[0, 1, 2, 3];null outcomes RETAINED

條件：無

各參數law各自合格且總和1；同一T定義不依未知參數，但law、mean與variance依各row計。null結果仍在原表，只是不在該law的正質量support。

步驟識別與依賴規則：estvar_full_law_statistic_null_support_roles · 依賴：G001, S004





S006 · calculation操作前

variance parameter1 outcome0 weighted T := mul(2/33, 0)

操作後

variance parameter1 outcome0 weighted T = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

variance parameter1 outcome1 weighted T := mul(1/11, 1)

操作後

variance parameter1 outcome1 weighted T = 1/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · calculation操作前

variance parameter1 outcome2 weighted T := mul(4/33, 21)

操作後

variance parameter1 outcome2 weighted T = 28/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007





S009 · calculation操作前

variance parameter1 outcome3 weighted T := mul(8/11, 22)

操作後

variance parameter1 outcome3 weighted T = 16

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S008





S010 · calculation操作前

variance parameter1 SAME-law mean := sum(0, 1/11, 28/11, 16)

操作後

variance parameter1 SAME-law mean = 205/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S009





S011 · calculation操作前

variance parameter1 outcome0 T minus SAME mean := sub(0, 205/11)

操作後

variance parameter1 outcome0 T minus SAME mean = -205/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

variance parameter1 outcome0 centered square := mul(-205/11, -205/11)

操作後

variance parameter1 outcome0 centered square = 42025/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

variance parameter1 outcome0 weighted centered square := mul(2/33, 42025/121)

操作後

variance parameter1 outcome0 weighted centered square = 84050/3993

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S012





S014 · calculation操作前

variance parameter1 outcome1 T minus SAME mean := sub(1, 205/11)

操作後

variance parameter1 outcome1 T minus SAME mean = -194/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S013





S015 · calculation操作前

variance parameter1 outcome1 centered square := mul(-194/11, -194/11)

操作後

variance parameter1 outcome1 centered square = 37636/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S014





S016 · calculation操作前

variance parameter1 outcome1 weighted centered square := mul(1/11, 37636/121)

操作後

variance parameter1 outcome1 weighted centered square = 37636/1331

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S015





S017 · calculation操作前

variance parameter1 outcome2 T minus SAME mean := sub(21, 205/11)

操作後

variance parameter1 outcome2 T minus SAME mean = 26/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S016





S018 · calculation操作前

variance parameter1 outcome2 centered square := mul(26/11, 26/11)

操作後

variance parameter1 outcome2 centered square = 676/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S017





S019 · calculation操作前

variance parameter1 outcome2 weighted centered square := mul(4/33, 676/121)

操作後

variance parameter1 outcome2 weighted centered square = 2704/3993

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S018





S020 · calculation操作前

variance parameter1 outcome3 T minus SAME mean := sub(22, 205/11)

操作後

variance parameter1 outcome3 T minus SAME mean = 37/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S019





S021 · calculation操作前

variance parameter1 outcome3 centered square := mul(37/11, 37/11)

操作後

variance parameter1 outcome3 centered square = 1369/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S020





S022 · calculation操作前

variance parameter1 outcome3 weighted centered square := mul(8/11, 1369/121)

操作後

variance parameter1 outcome3 weighted centered square = 10952/1331

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S021





S023 · calculation操作前

variance parameter1 full centered variance := sum(84050/3993, 37636/1331, 2704/3993, 10952/1331)

操作後

variance parameter1 full centered variance = 7046/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S022





S024 · implies操作前

FIXED parameter SLOT=1;original same law=[2/33, 1/11, 4/33, 8/11];same statistic=[0, 1, 21, 22];its own mean=205/11;ALL centered deviations=[-205/11, -194/11, 26/11, 37/11]

操作後

ALL nonnegative weighted centered squares=[84050/3993, 37636/1331, 2704/3993, 10952/1331];variance=7046/121;variance0 iff EVERY positive-mass outcome has T=THIS mean

條件：無

有限個非負項總和為0當且僅當每項為0；正質量處推出T=此mean，零質量處不限制T。這是同一law下幾乎必然常數，不是全表字面常數、無偏或其他參數下常數。

步驟識別與依賴規則：estvar_zero_iff_same_law_almost_sure_not_null_table_constancy · 依賴：G001, S023





S025 · calculation操作前

variance second moment outcome0 T squared := mul(0, 0)

操作後

variance second moment outcome0 T squared = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S024





S026 · calculation操作前

variance second moment outcome0 weighted T squared := mul(2/33, 0)

操作後

variance second moment outcome0 weighted T squared = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S025





S027 · calculation操作前

variance second moment outcome1 T squared := mul(1, 1)

操作後

variance second moment outcome1 T squared = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S026





S028 · calculation操作前

variance second moment outcome1 weighted T squared := mul(1/11, 1)

操作後

variance second moment outcome1 weighted T squared = 1/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S027





S029 · calculation操作前

variance second moment outcome2 T squared := mul(21, 21)

操作後

variance second moment outcome2 T squared = 441

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S028





S030 · calculation操作前

variance second moment outcome2 weighted T squared := mul(4/33, 441)

操作後

variance second moment outcome2 weighted T squared = 588/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S029





S031 · calculation操作前

variance second moment outcome3 T squared := mul(22, 22)

操作後

variance second moment outcome3 T squared = 484

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S030





S032 · calculation操作前

variance second moment outcome3 weighted T squared := mul(8/11, 484)

操作後

variance second moment outcome3 weighted T squared = 352

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S031





S033 · calculation操作前

variance full SAME-law second moment := sum(0, 1/11, 588/11, 352)

操作後

variance full SAME-law second moment = 4461/11

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S032





S034 · calculation操作前

variance square of SAME-law mean := mul(205/11, 205/11)

操作後

variance square of SAME-law mean = 42025/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S033





S035 · calculation操作前

variance second moment minus mean squared := sub(4461/11, 42025/121)

操作後

variance second moment minus mean squared = 7046/121

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S034





S036 · implies操作前

FIXED original law at SLOT=1;mass sum1;E[T]=205/11;E[T^2]=4461/11;mean squared=42025/121

操作後

expand sum mass*(T-mean)^2=E[T^2]-2*mean*E[T]+mean^2*1=7046/121=centered variance=7046/121

條件：無

展開有限和並用同一law的質量和1與mean定義，才得第二動差減平均平方。E[T²]與(E[T])²分開算，兩個variance欄也由兩條確切計算互核。

步驟識別與依賴規則：estvar_full_second_moment_identity_not_square_of_mean · 依賴：G001, S035









## 逐步反向核對


- S036 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S035 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment minus mean squared，不以小數近似替代。
- S034 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance square of SAME-law mean，不以小數近似替代。
- S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance full SAME-law second moment，不以小數近似替代。
- S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome3 weighted T squared，不以小數近似替代。
- S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome3 T squared，不以小數近似替代。
- S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome2 weighted T squared，不以小數近似替代。
- S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome2 T squared，不以小數近似替代。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome1 weighted T squared，不以小數近似替代。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome1 T squared，不以小數近似替代。
- S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome0 weighted T squared，不以小數近似替代。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance second moment outcome0 T squared，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 full centered variance，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome3 weighted centered square，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome3 centered square，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome3 T minus SAME mean，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome2 weighted centered square，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome2 centered square，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome2 T minus SAME mean，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome1 weighted centered square，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome1 centered square，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome1 T minus SAME mean，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome0 weighted centered square，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome0 centered square，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome0 T minus SAME mean，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 SAME-law mean，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome3 weighted T，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome2 weighted T，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome1 weighted T，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 outcome0 weighted T，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter1 complete law mass，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 variance parameter0 complete law mass，不以小數近似替代。
- S001 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。





## 結論

(1, 4461/11, 205/11, 7046/121, 7046/121, 是)

依上列完整代值及條件核對得到原題答案；原題編號、格式與狀態保持不變。





## 本題覆核與來源綁定

覆核日期：2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣；原來的候選狀態屬於來源歷史，不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
- input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
- original question SHA-256: 3df262b59b0992be8d6330a318c51b89faaa05179ad1f9748b286aa9a5824184
- candidate record SHA-256: 68d41598714e11eae07996cb657c4fba113b49071c025ecd75af05a6d2eaf02b
- semantic review receipt SHA-256: d165cad30849a3aba67390a59c572c0d965269d4b405e43df36da19e28d85612
- question-first witness SHA-256: c222ca47a07939c019865a1e4d9ce633205cdee68db92bf96a96f5683a62ebc7
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261106-r04-estimator-variance-0070.json)




