两个向量协方差怎么算,两个向量的协方差怎么求

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  • 2023-05-11 13:24

大家好,今天来为大家解答关于两个向量协方差怎么算这个问题的知识,还有对于两个向量的协方差怎么求也是一样,很多人还不知道是什么意思,今天就让我来为大家分享这个问题,现在让我们一起来看看吧!

协方差怎么计算,请举例说明

cov(x,y)=EXY-EX*EY

协方差的定义,EX为随机变量X的数学期望,同理,EXY是XY的数学期望,挺麻烦的,建议你看一下概率论cov(x,y)=EXY-EX*EY

举例:

Xi1.11.93

Yi5.010.414.6

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:还可以计算:D(X)=E(X^2)-E^2(X)=(1.1^2+1.9^2+3^2)/3-4=4.60-4=0.6σx=0.77

D(Y)=E(Y^2)-E^2(Y)=(5^2+10.4^2+14.6^2)/3-100=15.44σy=3.93

X,Y的相关系数:

r(X,Y)=Cov(X,Y)/(σxσy)=3.02/(0.77×3.93)=0.9979 

表明这组数据X,Y之间相关性很好。

扩展资料

协方差(Covariance)在概率论和统计学中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。

协方差表示的是两个变量的总体的误差,这与只表示一个变量误差的方差不同。如果两个变量的变化趋势一致,也就是说如果其中一个大于自身的期望值,另外一个也大于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是正值。如果两个变量的变化趋势相反,即其中一个大于自身的期望值,另外一个却小于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是负值。

期望值分别为E[X]与E[Y]的两个实随机变量X与Y之间的协方差Cov(X,Y)定义为:

从直观上来看,协方差表示的是两个变量总体误差的期望。

如果两个变量的变化趋势一致,也就是说如果其中一个大于自身的期望值时另外一个也大于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是正值;如果两个变量的变化趋势相反,即其中一个变量大于自身的期望值时另外一个却小于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是负值。

如果X与Y是统计独立的,那么二者之间的协方差就是0,因为两个独立的随机变量满足E[XY]=E[X]E[Y]。

但是,反过来并不成立。即如果X与Y的协方差为0,二者并不一定是统计独立的。

协方差Cov(X,Y)的度量单位是X的协方差乘以Y的协方差。而取决于协方差的相关性,是一个衡量线性独立的无量纲的数。

协方差为0的两个随机变量称为是不相关的。

参考资料:百度百科协方差

协方差怎么计算

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。

2.期望值分别为E(X)=μ与E(Y)=ν的两个实数随机变量X与Y之间的协方差定义为:

COV(X,Y)=E[(X-E(X))(Y-E(Y))]

等价计算式为COV(X,Y)=E(XY)-E(X)E(Y)

协方差怎样计算

1.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。COV(X,Y)=E[(X-E(X))(Y-E(Y))]自协方差在统计学中,特定时间序列或者连续信号Xt的自协方差是信号与其经过时间平移的信号之间的协方差。如果序列的每个状态都有一个平均数E[Xt]

=

μt,那么自协方差为其中

E

是期望值运算符。如果Xt是二阶平稳过程,那么有更加常见的定义:其中k是信号移动的量值,通常称为延时。如果用方差σ^2

进行归一化处理,那么自协方差就变成了自相关系数R(k),即有些学科中自协方差术语等同于自相关。自协方差函数是描述随机信号X(t)在任意两个不同时刻t1,t2,的取值之间的二阶混合中心矩,用来描述X(t)在两个时刻取值的起伏变化(相对与均值)的相关程度,也称为中心化的自相关函数。

协方差cov计算公式是什么?

协方差的计算公式为cov(X,Y)=E[(X-E[X])(Y-E[Y])],这里的E[X]代表变量X的期望。

从直观上来看,协方差表示的是两个变量总体误差的期望。如果其中一个大于自身的期望值时另外一个也大于自身的期望值,两个变量之间的协方差就是正值。

如果其中一个变量大于自身的期望值时另外一个却小于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是负值。如果X与Y是统计独立的,那么二者之间的协方差就是0,因为两个独立的随机变量满足E[XY]=E[X]E[Y]。

协方差的特点

协方差差出了一万倍,只能从两个协方差都是正数判断出两种情况下X、Y都是同向变化,但是,一点也看不出两种情况下X、Y的变化都具有相似性这一特点。

相关系数是协方差除以标准差,当X,Y的波动幅度变大的时候,协方差变大,标准差也会变大,相关系数的分母都变大,其实变化的趋势是可以抵消的,协方差的取值范围是正无穷到负无穷,相关系数则是+1到-1之间。

协方差的计算***

cov(x,y)=EXY-EX*EY

协方差的定义,EX为随机变量X的数学期望,同理,EXY是XY的数学期望,挺麻烦的,建议你看一下概率论cov(x,y)=EXY-EX*EY

协方差的定义,EX为随机变量X的数学期望,同理,EXY是XY的数学期望,挺麻烦的,建议你看一下概率论

举例:

Xi1.11.93

Yi5.010.414.6

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:还可以计算:D(X)=E(X^2)-E^2(X)=(1.1^2+1.9^2+3^2)/3-4=4.60-4=0.6σx=0.77

D(Y)=E(Y^2)-E^2(Y)=(5^2+10.4^2+14.6^2)/3-100=15.44σy=3.93

X,Y的相关系数:

r(X,Y)=Cov(X,Y)/(σxσy)=3.02/(0.77×3.93)=0.9979

表明这组数据X,Y之间相关性很好!

扩展资料:

若两个随机变量X和Y相互独立,则E[(X-E(X))(Y-E(Y))]=0,因而若上述数学期望不为零,则X和Y必不是相互独立的,亦即它们之间存在着一定的关系。

协方差与方差之间有如下关系:

D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2Cov(X,Y)

D(X-Y)=D(X)+D(Y)-2Cov(X,Y)

协方差与期望值有如下关系:

Cov(X,Y)=E(XY)-E(X)E(Y)。

协方差的性质:

(1)Cov(X,Y)=Cov(Y,X);

(2)Cov(aX,bY)=abCov(X,Y),(a,b是常数);

(3)Cov(X1+X2,Y)=Cov(X1,Y)+Cov(X2,Y)。

由协方差定义,可以看出Cov(X,X)=D(X),Cov(Y,Y)=D(Y)。

分别为m与n个标量元素的列向量随机变量X与Y,这两个变量之间的协方差定义为m×n矩阵.其中X包含变量X1.X2......Xm,Y包含变量Y1.Y2......Yn,假设X1的期望值为μ1,Y2的期望值为v2,那么在协方差矩阵中(1,2)的元素就是X1和Y2的协方差。

两个向量变量的协方差Cov(X,Y)与Cov(Y,X)互为转置矩阵。

协方差有时也称为是两个随机变量之间“线性独立性”的度量,但是这个含义与线性代数中严格的线性独立性线性独立不同。

协方差在农业上的应用:

农业科学实验中,经常会出现可以控制的质量因子和不可以控制的数量因子同时影响实验结果的情况,这时就需要采用协方差分析的统计处理***,将质量因子与数量因子(也称协变量)综合起来加以考虑。

比如,要研究3种肥料对苹果产量的实际效应,而各棵苹果树头年的“基础产量”不一致,但对试验结果又有一定的影响。要消除这一因素带来的影响,就需将各棵苹果树第1年年产量这一因素作为协变量进行协方差分析,才能得到正确的实验结果。

当两个变量相关时,用于评估它们因相关而产生的对应变量的影响。

当多个变量独立时,用方差来评估这种影响的差异。

当多个变量相关时,用协方差来评估这种影响的差异。

常用分布的方差

1.两点分布

2.二项分布X~B(n,p)

引入随机变量Xi(第i次试验中A出现的次数,服从两点分布),

3.泊松分布(推导略)

4.均匀分布

5.指数分布(推导略)

6.正态分布(推导略)

7.t分布:其中X~T(n),E(X)=0;

8.F分布:其中X~F(m,n),

如果两个变量的变化趋势一致,也就是说如果其中一个大于自身的期望值时另外一个也大于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是正值;如果两个变量的变化趋势相反,即其中一个变量大于自身的期望值时另外一个却小于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是负值。

如果X与Y是统计独立的,那么二者之间的协方差就是0,因为两个独立的随机变量满足E[XY]=E[X]E[Y]。

但是,反过来并不成立。即如果X与Y的协方差为0,二者并不一定是统计独立的。

协方差Cov(X,Y)的度量单位是X的协方差乘以Y的协方差。而取决于协方差的相关性,是一个衡量线性独立的无量纲的数。

协方差为0的两个随机变量称为是不相关的。

参考资料:百度百科——协方差

OK,本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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