标准差、方差、协方差的简单说明

时间:2024-04-13 20:30:02

在一个样本中,样本的无偏估计的均值、标准差和方差如下:

标准差、方差、协方差的简单说明

 

对于单个变量,它的协方差可以表示为:

 标准差、方差、协方差的简单说明

其实它即是方差,所以呢,当只有一个变量时,方差是协方差的一种特殊情况;

 

举例:有一个变量 X的样本为:0.2, 0.3,0.4,0.3,0.5;求自身的协方差(即方差)

标准差、方差、协方差的简单说明

 

对于两个变量,协方差可以表示为:

标准差、方差、协方差的简单说明

它表示了两个变量的相关性;通俗一点说,当X变大时,Y是否会变大 ,如果正相关,则协方差大于0,如果不负相关,则协方差小于0;

举例:有两个变量 ,X的样本为:0.2, 0.3,0.4,0.3,0.5;y的样本为:0.2,0.5,0.6,0.8,0.5;求 X与Y的协方差;

解:略;

对有三个变量时,会怎么样?

这时候,就需要用一个协方差矩阵表示了。(其实两个变量时,也可以用协方差矩阵表示)

标准差、方差、协方差的简单说明

它是对称的。

举例:有两个变量 ,X的样本为:0.2, 0.3,0.4,0.3,0.5;y的样本为:0.2,0.5,0.6,0.8,0.5;Z的样本为:0.3,0.5,0.1,0.7,0.4;求 X、Y和Z的协方差;

解这个题,即可以把矩阵中的一个个的元素单独求出来,也可以用矩阵直接求出:

标准差、方差、协方差的简单说明

 

对于多个变量时,怎么办??

假设有 x1,x2, x3…… xn 个变量时,求它们的协方差矩阵;

应该知道每一个 xi 表示一个行向量,把它们用一个矩阵表示为:

 标准差、方差、协方差的简单说明

矩阵X 的协方差矩阵可以表示为:

标准差、方差、协方差的简单说明

记住: X 为矩阵;