方差 協方差 相關係數的理解

2022-03-29 06:37:17 字數 1248 閱讀 5317

協方差對於變數x、y,協方差的定義為每個時刻的「x值與其均值之差」乘以「y值與其均值之差」的均值(其實是求「期望」)。因此,如果x與x的均值差與y與y的均值差的符號相同,則協方差值大於0,符號相反,則協方差值小於0,總結如下:

圖2

圖3

圖4

解釋一:

x 越大  y 也越大, x 越小  y 也越小,這種情況,我們稱為「正相關」。

x 越大y 反而越小,x 越小 y 反而越大,這種情況,我們稱為「負相關」。

既不是x  越大y 也越大,也不是 x 越大 y 反而越小,這種情況我們稱為「不相關」。

解釋二:

在圖2、3、4中的區域(1)中,有 x>ex ,y-ey>0 ,所以(x-ex)(y-ey)>0;

在圖2、3、4中的區域(2)中,有 x0 ,所以(x-ex)(y-ey)<0;

在圖2、3、4中的區域(3)中,有 x0;

在圖2、3、4中的區域(4)中,有 x>ex ,y-ey<0 ,所以(x-ex)(y-ey)<0。

當x 與y 正相關時,它們的分布大部分在區域(1)和(3)中,小部分在區域(2)和(4)中,所以平均來說,有e(x-ex)(y-ey)>0 。

當 x與 y負相關時,它們的分布大部分在區域(2)和(4)中,小部分在區域(1)和(3)中,所以平均來說,有(x-ex)(y-ey)<0 。

當 x與 y不相關時,它們在區域(1)和(3)中的分布,與在區域(2)和(4)中的分布幾乎一樣多,所以平均來說,有(x-ex)(y-ey)=0 。

所以,我們可以定義乙個表示x, y 相互關係的數字特徵,也就是協方差

cov(x, y) = e(x-ex)(y-ey)。

當 cov(x, y)>0時,表明 x與y 正相關;

當 cov(x, y)<0時,表明x與y負相關;

當 cov(x, y)=0時,表明x與y不相關。

參考:

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一 期望 在概率論和統計學中,數學期望 或均值,亦簡稱期望 是試驗中每次可能結果的概率乘以其結果的總和。它反映隨機變數平均取值的大小。線性運算 推廣形式 函式期望 設f x 為x的函式,則f x 的期望為 離散函式 連續函式 注意 函式的期望不等於期望的函式 一般情況下,乘積的期望不等於期望的乘積 ...

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R中方差,協方差,相關係數

提到方差,乙個命令var 方差定義用來度量隨機變數和其數學期望 即均值 之間的偏離程度。a sample 10 a 1 4 2 9 3 6 10 8 5 7 1 var a 1 9.166667是協方差。協方差定義用於衡量兩個變數的總體誤差,即描述兩個變數之間的相對於各自的期望值的變化趨勢。方差是協...