# 第 142 題：有限模型充分統計量

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P250-0142 · q-20261015-advance-20261116-r05-finite-sufficient-statistic-0042



## 原題與已知條件

total statistic fibers與正質量conditional laws的完整theta-invariance責任。操作=suff-conditional-table；資料={"theta_values":["a16","b16"],"samples":[160,161,162,163],"probability_rows":[[[2,5],[1,10],[2,5],[1,10]],[[1,10],[2,5],[1,10],[2,5]]],"statistic":[0,1,0,1]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — total statistic fibers與正質量conditional laws的完整theta-invariance責任。操作=suff-conditional-table；資料={"theta_values":["a16","b16"],"samples":[160,161,162,163],"probability_rows":[[[2,5],[1,10],[2,5],[1,10]],[[1,10],[2,5],[1,10],[2,5]]],"statistic":[0,1,0,1]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。





## 定義與適用範圍

統計量在完整樣本集合上有定義；逐參數正規化，僅對正質量 fiber 定義條件分布。


- [mko-finite-sufficient-statistic](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-finite-sufficient-statistic/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

Ω=[160, 161, 162, 163]; T=[0, 1, 0, 1]

操作後

fibers=[[0, [160, 162]], [1, [161, 163]]]

條件：無

依統計量取值收集原樣本標籤；不能把樣本位置與樣本標籤混讀。

步驟識別與依賴規則：statistic_fibers · 依賴：G001





S002 · implies操作前

[[0, [160, 162]], [1, [161, 163]]]

操作後

disjoint union of fibers = [160, 161, 162, 163]

條件：無

各樣本點恰落入一個 fiber，聯集覆蓋全部 Ω。

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





S003 · calculation操作前

P_a16(Ω) := sum(2/5, 1/10, 2/5, 1/10)

操作後

P_a16(Ω) = 1

條件：無

逐參數核對整列機率正規化。

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





S004 · calculation操作前

P_a16(T=0) := sum(2/5, 2/5)

操作後

P_a16(T=0) = 4/5

條件：無

只加總 fiber [160, 162] 的質量。

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





S005 · calculation操作前

P_a16(X=160|T=0) := div(2/5, 4/5)

操作後

P_a16(X=160|T=0) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 2/5，分母是剛求出的 fiber 機率 4/5。

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





S006 · calculation操作前

reconstruct P_a16(X=160) := mul(1/2, 4/5)

操作後

reconstruct P_a16(X=160) = 2/5

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S007 · calculation操作前

P_a16(X=162|T=0) := div(2/5, 4/5)

操作後

P_a16(X=162|T=0) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 2/5，分母是剛求出的 fiber 機率 4/5。

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





S008 · calculation操作前

reconstruct P_a16(X=162) := mul(1/2, 4/5)

操作後

reconstruct P_a16(X=162) = 2/5

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S009 · calculation操作前

conditional total (a16,0) := sum(1/2, 1/2)

操作後

conditional total (a16,0) = 1

條件：無

正質量 fiber 上的完整條件分布必須加總為 1。

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





S010 · calculation操作前

P_a16(T=1) := sum(1/10, 1/10)

操作後

P_a16(T=1) = 1/5

條件：無

只加總 fiber [161, 163] 的質量。

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





S011 · calculation操作前

P_a16(X=161|T=1) := div(1/10, 1/5)

操作後

P_a16(X=161|T=1) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 1/10，分母是剛求出的 fiber 機率 1/5。

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





S012 · calculation操作前

reconstruct P_a16(X=161) := mul(1/2, 1/5)

操作後

reconstruct P_a16(X=161) = 1/10

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S013 · calculation操作前

P_a16(X=163|T=1) := div(1/10, 1/5)

操作後

P_a16(X=163|T=1) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 1/10，分母是剛求出的 fiber 機率 1/5。

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





S014 · calculation操作前

reconstruct P_a16(X=163) := mul(1/2, 1/5)

操作後

reconstruct P_a16(X=163) = 1/10

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S015 · calculation操作前

conditional total (a16,1) := sum(1/2, 1/2)

操作後

conditional total (a16,1) = 1

條件：無

正質量 fiber 上的完整條件分布必須加總為 1。

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





S016 · calculation操作前

P_b16(Ω) := sum(1/10, 2/5, 1/10, 2/5)

操作後

P_b16(Ω) = 1

條件：無

逐參數核對整列機率正規化。

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





S017 · calculation操作前

P_b16(T=0) := sum(1/10, 1/10)

操作後

P_b16(T=0) = 1/5

條件：無

只加總 fiber [160, 162] 的質量。

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





S018 · calculation操作前

P_b16(X=160|T=0) := div(1/10, 1/5)

操作後

P_b16(X=160|T=0) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 1/10，分母是剛求出的 fiber 機率 1/5。

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





S019 · calculation操作前

reconstruct P_b16(X=160) := mul(1/2, 1/5)

操作後

reconstruct P_b16(X=160) = 1/10

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S020 · calculation操作前

P_b16(X=162|T=0) := div(1/10, 1/5)

操作後

P_b16(X=162|T=0) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 1/10，分母是剛求出的 fiber 機率 1/5。

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





S021 · calculation操作前

reconstruct P_b16(X=162) := mul(1/2, 1/5)

操作後

reconstruct P_b16(X=162) = 1/10

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S022 · calculation操作前

conditional total (b16,0) := sum(1/2, 1/2)

操作後

conditional total (b16,0) = 1

條件：無

正質量 fiber 上的完整條件分布必須加總為 1。

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





S023 · calculation操作前

P_b16(T=1) := sum(2/5, 2/5)

操作後

P_b16(T=1) = 4/5

條件：無

只加總 fiber [161, 163] 的質量。

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





S024 · calculation操作前

P_b16(X=161|T=1) := div(2/5, 4/5)

操作後

P_b16(X=161|T=1) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 2/5，分母是剛求出的 fiber 機率 4/5。

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





S025 · calculation操作前

reconstruct P_b16(X=161) := mul(1/2, 4/5)

操作後

reconstruct P_b16(X=161) = 2/5

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S026 · calculation操作前

P_b16(X=163|T=1) := div(2/5, 4/5)

操作後

P_b16(X=163|T=1) = 1/2

條件：無

分子是同一 law 的原子機率 2/5，分母是剛求出的 fiber 機率 4/5。

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





S027 · calculation操作前

reconstruct P_b16(X=163) := mul(1/2, 4/5)

操作後

reconstruct P_b16(X=163) = 2/5

條件：無

條件機率乘回 fiber 質量，須恢復該原子的機率。

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





S028 · calculation操作前

conditional total (b16,1) := sum(1/2, 1/2)

操作後

conditional total (b16,1) = 1

條件：無

正質量 fiber 上的完整條件分布必須加總為 1。

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





S029 · implies操作前

all parameter × fiber cells audited

操作後

[[a16, 0, 4/5, [[160, 1/2], [162, 1/2]]], [a16, 1, 1/5, [[161, 1/2], [163, 1/2]]], [b16, 0, 1/5, [[160, 1/2], [162, 1/2]]], [b16, 1, 4/5, [[161, 1/2], [163, 1/2]]]]

條件：無

按原參數次序、再按統計量取值次序列回每個 cell；沒有跳過零質量分支。

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









## 逐步反向核對


- S029 · premise_and_result_audit — 本題只求條件分布表；未額外宣稱估計品質或引入 factorization theorem。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 conditional total (b16,1)，不以小數近似替代。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_b16(X=163)，不以小數近似替代。
- S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(X=163|T=1)，不以小數近似替代。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_b16(X=161)，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(X=161|T=1)，不以小數近似替代。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(T=1)，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 conditional total (b16,0)，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_b16(X=162)，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(X=162|T=0)，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_b16(X=160)，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(X=160|T=0)，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(T=0)，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_b16(Ω)，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 conditional total (a16,1)，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_a16(X=163)，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(X=163|T=1)，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_a16(X=161)，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(X=161|T=1)，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(T=1)，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 conditional total (a16,0)，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_a16(X=162)，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(X=162|T=0)，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reconstruct P_a16(X=160)，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(X=160|T=0)，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(T=0)，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P_a16(Ω)，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 即使某個 fiber 在某參數下機率為零，它仍屬於這個 partition。
- S001 · premise_and_result_audit — T 必須對每個樣本點都有且只有一個值。





## 結論

([[a16, 0, 4/5, [[160, 1/2], [162, 1/2]]], [a16, 1, 1/5, [[161, 1/2], [163, 1/2]]], [b16, 0, 1/5, [[160, 1/2], [162, 1/2]]], [b16, 1, 4/5, [[161, 1/2], [163, 1/2]]]], zero_mass_cells_remain_undefined)

逐 cell 的完整條件分布如表；零質量 cell 必須保留 null。





## 本題覆核與來源綁定

覆核日期：2026-10-24

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: 89e99f2e2800469bb2379f79431da6c652bce017a0f45e3ee8e15d2aaa36a514
- candidate record SHA-256: 2d91a7bef1fee06a7120ae685c5c82ab85e207b9d74ac7dc90877526e4df2400
- semantic review receipt SHA-256: 4727d1bd957a9b7f6cadb7972ddb5ab80a31f5259dc5394c1dff2b71944ed36b
- question-first witness SHA-256: 51e18649133238ac992229f6e16542a5f3af53ca73b2262ab0524508ea937dee
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261015-advance-20261116-r05-finite-sufficient-statistic-0042.json)




