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協(xié)方差表示兩個(gè)隨機(jī)變量之間的相關(guān)程度,可以通過以下公式計(jì)算:
$$
Cov(X,Y)=E[(X-E(X))(Y-E(Y))]
$$
其中,$X$和$Y$分別為兩個(gè)隨機(jī)變量,$E(X)$和$E(Y)$分別為它們的期望值。
具體計(jì)算步驟如下:
1. 計(jì)算$X$和$Y$的期望值$E(X)$和$E(Y)$;
2. 對于每組取值$(x_i,y_i)$,計(jì)算$(x_i-E(X))(y_i-E(Y))$;
3. 將第2步的結(jié)果求和,然后除以樣本量$n$即可得到協(xié)方差。
需要注意的是,協(xié)方差的值的正負(fù)與兩個(gè)隨機(jī)變量之間的相關(guān)性有關(guān)。當(dāng)協(xié)方差的值為正時(shí),表示兩個(gè)隨機(jī)變量是正相關(guān)的;而當(dāng)協(xié)方差的值為負(fù)時(shí),則表示它們是負(fù)相關(guān)的。
舉例:
Xi 1.1 1.9 3
Yi 5.0 10.4 14.6
E(X) = (1.1+1.9+3)/3=2
E(Y) = (5.0+10.4+14.6)/3=10
E(XY)=(1.1×5.0+1.9×10.4+3×14.6)/3=23.02
Cov(X,Y)=E(XY)-E(X)E(Y)=23.02-2×10=3.02
此外:還可以計(jì)算:D(X)=E(X^2)-E^2(X)=(1.1^2+1.9^2+3^2)/3 - 4=4.60-4=0.6 σx=0.77
D(Y)=E(Y^2)-E^2(Y)=(5^2+10.4^2+14.6^2)/3-100=15.44 σy=3.93
X,Y的相關(guān)系數(shù):
r(X,Y)=Cov(X,Y)/(σxσy)=3.02/(0.77×3.93) = 0.9979
表明這組數(shù)據(jù)X,Y之間相關(guān)性很好!
首先你的定義要弄懂,協(xié)方差永遠(yuǎn)是相對于至少兩個(gè)以上變量的,比如cov(x,y)。
如果你見過cov(x)只是cov(x,x)的縮寫,cox(x)=cov(x,x)=D(x)
因此沒有"xy乘積的協(xié)方差"這個(gè)東西,要有的話意思也是cov(xy,xy)即D(xy)。
可以先令Z=X+Y,然后表示成兩個(gè)矩陣乘積的形式,這樣就可以求出Z的分布,然后利用和的方差等于方差的和減兩倍的協(xié)方差就可以求出協(xié)方差了。
協(xié)方差公式為cov(X,Y)=E{[X-E(X)].[Y-E(Y)]}
協(xié)方差是針對兩個(gè)隨機(jī)變量X和Y來說的如果E{[X-E(X)].[Y-E(Y)]}存在,則成為X與Y的協(xié)方差,記作cov(X,Y)。
其中E()意思是隨機(jī)變量的期望
皮爾遜相關(guān)也稱為積差相關(guān)(或積矩相關(guān))是英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家皮爾遜于20世紀(jì)提出的一種計(jì)算直線相關(guān)的方法。
假設(shè)有兩個(gè)變量X、Y,那么兩變量間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)可通過以下公式計(jì)算:公式一:公式二:公式三:公式四:以上列出的四個(gè)公式等價(jià),其中E是數(shù)學(xué)期望,cov表示協(xié)方差,N表示變量取值的個(gè)數(shù)。robots
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