协方差与相关系数

二维随机变量(X,Y),X与Y之间的协方差定义为:

Cov(X,Y)=E{[X-E(X)][Y-E(Y)]}

其中:E(X)为分量X的期望,E(Y)为分量Y的期望

协方差Cov(X,Y)是描述随机变量相互关联程度的一个特征数。从协方差的定义可以看出,它是X的偏差【X-E(X)】与Y的偏差【Y-E(Y)】的乘积的数学期望。由于偏差可正可负,因此协方差也可正可负。

l  当协方差Cov(X,Y)>0时,称X与Y正相关

l  当协方差Cov(X,Y)<0时,称X与Y负相关

l  当协方差Cov(X,Y)=0时,称X与Y不相关

举个例子

二维随机变量(身高X,体重Y)(数据是自己编的)

 

身高X(cm)

 

体重Y(500g)

 

X-E(X)

 

Y-E(Y)

 

[X-E(X)][Y-E(Y)]

 

1

 

152

 

92

 

-19.4

 

-39.7

 

770.18

 

2

 

185

 

162

 

13.6

 

30.3

 

412.08

 

3

 

169

 

125

 

-2.4

 

-6.7

 

16.08

 

4

 

172

 

118

 

0.6

 

-13.7

 

-8.22

 

5

 

174

 

122

 

2.6

 

-9.7

 

-25.22

 

6

 

168

 

135

 

-3.4

 

3.3

 

-11.22

 

7

 

180

 

168

 

8.6

 

36.3

 

312.18

 
 

E(X) =171.4

 

E(Y) =131.7

     

E{[X-E(X)][Y-E(Y)]}=209.4

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