方差、标准差、协方差、协方差矩阵、散度矩阵

方差

统计中的方差(样本方差)是每个样本值与全体样本值的平均数之差的平方值的平均数

概率论中方差用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间的偏离程度。

(1)统计

方差用来计算每一个变量(观察值)与总体均数之间的差异。为避免出现离均差总和为零,离均差平方和受样本含量的影响,统计学采用平均离均差平方和来描述变量的变异程度。总体方差计算公式:

                               

实际工作中,总体均数难以得到时,应用样本统计量代替总体参数,经校正后,样本方差计算公式:

                               

(2)概率

                                     

标准差(均方差)

方差开根号

协方差

在概率论和统计学中,协方差用于衡量两个变量的总体误差。而方差是协方差的一种特殊情况,即当两个变量是相同的情况

(1)统计

                                         

(2)概率

                                        

                                                   

可以通俗的理解为:两个变量在变化过程中是否同向变化?还是反方向变化?同向或反向程度如何?

你变大,同时我也变大,说明两个变量是同向变化的,这是协方差就是正的。

你变大,同时我变小,说明两个变量是反向变化的,这时协方差就是负的。

如果我是自然人,而你是太阳,那么两者没有相关关系,这时协方差是0。

从数值来看,协方差的数值越大,两个变量同向程度也就越大,反之亦然。

可以看出来,协方差代表了两个变量之间的是否同时偏离均值,和偏离的方向是相同还是相反。

公式:如果有X,Y两个变量,每个时刻的“X值与其均值之差”乘以“Y值与其均值之差”得到一个乘积,再对这每时刻的乘积求和并求出均值,即为协方差。

参考:https://www.cnblogs.com/xunziji/p/6772227.html?utm_source=itdadao&utm_medium=referral

方差,标准差与协方差之间的联系与区别:

1. 方差和标准差都是对一组(一维)数据进行统计的,反映的是一维数组的离散程度;而协方差是对2组数据进行统计的,反映的是2组数据之间的相关性。

2. 标准差和均值的量纲(单位)是一致的,在描述一个波动范围时标准差比方差更方便。比如一个班男生的平均身高是170cm,标准差是10cm,那么方差就是10cm^2。可以进行的比较简便的描述是本班男生身高分布是170±10cm,方差就无法做到这点。

3. 方差可以看成是协方差的一种特殊情况,即2组数据完全相同。

4. 协方差只表示线性相关的方向,取值正无穷到负无穷。

协方差矩阵

https://blog.csdn.net/guyuealian/article/details/68922981

https://www.cnblogs.com/terencezhou/p/6235974.html

散度矩阵

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