方差的計算公式 方差,平方差,標(biāo)準(zhǔn)差的公式是什么?
方差(variance)是在概率論和統(tǒng)計方差衡量隨機(jī)變量或一組數(shù)據(jù)時離散程度的度量。概率論中方差用來度量隨機(jī)變量和其數(shù)學(xué)期望(即均值)之間的偏離程度。統(tǒng)計中的方差(樣本方差)是各個數(shù)據(jù)分別與其平均數(shù)之差的平方的和的平均數(shù)。在許多實際問題中,研究方差即偏離程度有著重要意義。
方差公式:
平均數(shù):
(n表示這組數(shù)據(jù)個數(shù),x1、x2、x3……xn表示這組數(shù)據(jù)具體數(shù)值)
方差公式:
一.方差的概念與計算公式
例1 兩人的5次測驗成績?nèi)缦拢?br />X: 50,100,100,60,50 E(X )=72;
Y: 73, 70, 75,72,70 E(Y )=72。
平均成績相同,但X 不穩(wěn)定,對平均值的偏離大。
方差描述隨機(jī)變量對于數(shù)學(xué)期望的偏離程度。
單個偏離是
消除符號影響
方差即偏離平方的均值,記為D(X ):
直接計算公式分離散型和連續(xù)型,具體為:
這里 是一個數(shù)。推導(dǎo)另一種計算公式
得到:“方差等于平方的均值減去均值的平方”,即
,
其中
分別為離散型和連續(xù)型計算公式。 稱為標(biāo)準(zhǔn)差或均方差,方差描述波動程度。
二.方差的性質(zhì)
1.設(shè)C為常數(shù),則D(C) = 0(常數(shù)無波動);
2. D(CX )=C2 D(X ) (常數(shù)平方提取);
證:
特別地 D(-X ) = D(X ), D(-2X ) = 4D(X )(方差無負(fù)值)
3.若X 、Y 相互獨立,則
證:記
則
前面兩項恰為 D(X )和D(Y ),第三項展開后為
當(dāng)X、Y 相互獨立時,
,
故第三項為零。
特別地
獨立前提的逐項求和,可推廣到有限項。
三.常用分布的方差
1.兩點分布
2.二項分布
X ~ B ( n, p )
引入隨機(jī)變量 Xi (第i次試驗中A 出現(xiàn)的次數(shù),服從兩點分布)
,
3.泊松分布(推導(dǎo)略)
4.均勻分布
另一計算過程為
5.指數(shù)分布(推導(dǎo)略)
6.正態(tài)分布(推導(dǎo)略)
~
正態(tài)分布的后一參數(shù)反映它與均值 的偏離程度,即波動程度(隨機(jī)波動),這與圖形的特征是相符的。
例2 求上節(jié)例2的方差。
解 根據(jù)上節(jié)例2給出的分布律,計算得到
工人乙廢品數(shù)少,波動也小,穩(wěn)定性好。
參考資料:http://site.ntvc.edu.cn/jx/jpkc/gs/jrkc/pt/pch3/gl32.htm
答:
定義
設(shè)X是一個隨機(jī)變量,若E{[X-E(X)]^2}存在,則稱E{[X-E(X)]^2}為X的方差,記為D(X)或DX。即D(X)=E{[X-E(X)]^2},而σ(X)=D(X)^0.5(與X有相同的量綱)稱為標(biāo)準(zhǔn)差或均方差。
由方差的定義可以得到以下常用計算公式:
D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2
S^2=[(x1-x拔)^2+(x2-x拔)^2+(x3-x拔)^2+…+(xn-x拔)^2]/n
方差的幾個重要性質(zhì)(設(shè)一下各個方差均存在)。
(1)設(shè)c是常數(shù),則D(c)=0。
(2)設(shè)X是隨機(jī)變量,c是常數(shù),則有D(cX)=(c^2)D(X)。
(3)設(shè)X,Y是兩個相互獨立的隨機(jī)變量,則D(X+Y)=D(X)+D(Y)。
(4)D(X)=0的充分必要條件是X以概率為1取常數(shù)值c,即P{X=c}=1,其中E(X)=c。
方差是各個數(shù)據(jù)與平均數(shù)之差的平方的平均數(shù),即
s^2=(1/n)[(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2]
,其中,x_表示樣本的平均數(shù),n表示樣本的數(shù)量,^2表示平方,xn表示個體,而s^2就表示方差。
而當(dāng)用(1/n)[(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2]作為總體X的方差的估計時,發(fā)現(xiàn)其數(shù)學(xué)期望并不是X的方差,而是X方差的(n-1)/n倍,[1/(n-1)][(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2]的數(shù)學(xué)期望才是X的方差,用它作為X的方差的估計具有“無偏性”,所以我們總是用[1/(n-1)]∑(Xi-X~)^2來估計X的方差,并且把它叫做“樣本方差”。
常數(shù)的方差計算公式是什么呢
標(biāo)準(zhǔn)差計算
樣本標(biāo)準(zhǔn)差與總體標(biāo)準(zhǔn)差的計算公式相似,但是分母上的除數(shù)由總體大小N變?yōu)闃颖敬笮減1。這是因為樣本標(biāo)準(zhǔn)差是樣本數(shù)據(jù)對總體的估計,需要在樣本大小較小時進(jìn)行修正,以減小估計誤差。標(biāo)準(zhǔn)差的應(yīng)用 1、描述數(shù)據(jù)分布:標(biāo)準(zhǔn)差可以用來描述數(shù)據(jù)的離散程度或者波動性。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差較大時,意味著數(shù)據(jù)的變異程度較大...
excel時間差值計算
1. 計算年份之差:在Excel中,使用公式=DATEDIF(A1,A2,"y"),其中“y”代表年份差異。2. 計算月份之差:在Excel中,使用公式=DATEDIF(A1,A2,"m"),其中“m”代表月份差異。3. 計算天數(shù)之差:在Excel中,使用公式=DATEDIF(A1,A2,"d"),其中“d”代表天數(shù)差異。4. 計算小時之差:在Excel中...
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標(biāo)準(zhǔn)差的公式
2、其中,μ是數(shù)據(jù)集的均值,xi是每個數(shù)據(jù)值,N是數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)點的數(shù)量。樣本標(biāo)準(zhǔn)差:樣本標(biāo)準(zhǔn)差s是用于表示一組數(shù)據(jù)的離散程度,基于樣本數(shù)據(jù)計算得出。樣本標(biāo)準(zhǔn)差的計算公式為:s=sqrt【Σ(xi-μ)2\/n-1】。3、標(biāo)準(zhǔn)差與其他統(tǒng)計指標(biāo)的關(guān)系:標(biāo)準(zhǔn)差的大小與數(shù)據(jù)集的均值有一定的關(guān)系。一般...
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