六个常见分布的期望和方差:
1、均匀分布,期望是(a+b)/2,方差是(b-a)的平方/12。
2、二项分布,期望是np,方差是npq。
3、泊松分布,期望是p,方差是p。
4、指数分布,期望是1/p,方差是1/(p的平方)。
5、正态分布,期望是u,方差是&的平方。
6、x服从参数为p的0-1分布,则e(x)=p,d(x)=p(1-p)。
方差计算注意事项
协方差矩阵计算的是不同维度之间的协方差,而不是不同样本之间的,结合下面的2理解,每个样本有很多特征,每个特征就是一个维度。
根据公式,计算协方差需要计算均值,那是按行计算均值还是按列,协方差矩阵是计算不同维度间的协方差,要时刻牢记这一点。
在统计描述中,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:
有关协方差公式:
标准差公式:
在统计学与概率论中,协方差矩阵(或称共变异矩阵)是一个矩阵,其每个元素是各个向量元素之间的方差。这是从标量随机变量到高维度随机向量的自然推广。
假设X是以n个标量随机变量组成的列向量,
并且μi 是其第i个元素的期望值, 即, μi = E(Xi)。协方差矩阵被定义的第i,j项是如下协方差:
矩阵中的第(i,j)个元素是Xi与Xj的协方差。这个概念是对于标量随机变量方差的一般化推广。
1、标准差计算公式是标准差σ=方差开平方。标准差,中文环境中又常称均方差,是离均差平方的算术平均数的平方根,用σ表示。在概率统计中最常使用作为统计分布程度上的测量。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。
2、协方差cov计算公式是:cov(x,y)=EXY-EXEY。
3、相关系数介于区间[-1,1]内。当相关系数为-1,表示完全负相关,表明两项资产的收益率变化方向和变化幅度完全相反。当相关系数为+1时,表示完全正相关,表明两项资产的收益率变化方向和变化幅度完全相同。当相关系数为0时,表示不相关。
协方差矩阵的计算公式如下:
Conv=frac {1} {n-1}tilde {X} tilde {X}^ {T}\ ktimes n 和 ntimes k 的矩阵相乘,得到 ktimes k 维的矩阵。
概念:
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。 这个解释摘自维基百科,看起来很是抽象,不好理解。其实简单来讲,协方差就是衡量两个变量相关性的变量。
当协方差为正时,两个变量呈正相关关系(同增同减);当协方差为负时,两个变量呈负相关关系(一增一减)。而协方差矩阵,只是将所有变量的协方差关系用矩阵的形式表现出来而已。通过矩阵这一工具,可以更方便地进行数学运算。
两个变量的协方差矩阵:
有了上面的数学定义后,我们可以来讨论协方差矩阵了。当然,协方差本身就能够处理二维问题,两个变量的协方差矩阵并没有实际意义,不过为了方便后面多维的推广,我们还是从二维开始。
协方差矩阵的作用:
虽然我们已经知道协方差矩阵的计算方法了,但还有一个更重要的问题:协方差矩阵有什么作用?作为一种数学工具,协方差矩阵经常被用来计算特征之间的某种联系。
在机器学习的论文中,协方差矩阵的出现概率还是很高的,用于降维的主成分分析法(PCA)就用到了协方差矩阵。另外,由于协方差矩阵是一个对称矩阵,因此它包含了很多很有用的性质,这也导致它受青睐的程度较高。
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