如何理解方差和标准差的意义 如何理解方差和标准差的意义?随机变量x的方差为:d(x)?e(x-e(x))2,方差的平方根d(x)称为标准差,它描述 随机变量值的离散度及其数学期望描述了随机变量的稳定性、波动性、集中性和分散性。如果标准差较大,则随机变量不稳定,值分散,预期数学期望的偏差差异较大。就维度而言,它与数学期望一致。 在实际问题中,若两个随机变量x,y,且e(x),e(y)e(x)?e(y)或e(x)与e(y)比较接近时,我们常用d(x)与d(y)来比较这两个随机变量。方差值大的,则表明该随机变量的取值较为离散,反之则表明他较为集中。同样,标准差的值较大,则表明该随机变量的取值预期期望值的偏差较大,反之,则表明此偏差较小。 随机变量x的数学期望和方差之间有什么区别和联系? 1.随机变量x的数学期望e(x)描述的是随机变量x的平均值,而方差d(x)刻画的是随 机器变量x和数学期望e(x)之间的平均离散度。如果方差D(x)较大,则随机变量x和数学期望e(x)之间的平均离散度较大,且随机变量x的值在数学期望附近离散;如果方差D(x)很小,则随机变量x和数学期望e(x)之间的平均离散度很小,且随机变量x的值集中在数学期望附近。 2.方差d(x)?e(x-e(x))2是用数学期望来定义的,方差d(x)是随机变量x函数 (x-e(x)),因此,根据随机变量函数数学期望的计算公式,我们得到: 2(1)若x为离散型,则有(2.3)(2)若x为连续型,则有(2.4) 3.在实际问题中,我们经常使用d(x)?E(x-E(x))2来计算方差。由此,我们可以得到:随机变量 量x与数学期望e(x)不存在,则方差一定不存在。4.若随机变量x与数学期望e(x)存在,方差也可能不存在。 切比雪夫不等式的意义是什么?应用程序是什么? 切比雪夫不等式有两种等价形式的表达形式:p(x?e(x)??)?1?p(x?e(x)??)?1?d(x)d(x)d(x)?2或 ? 2.它是否反映了随机变量的数学期望?邻里关系的概率不小于 。如果随机变量的分布不知道,只要知道它的数学期望和方差,我们就可以利用2?切比雪夫不等式估计概率。 其应用包括以下几个方面: (1)已知数学期望和方差,我们就可以利用切比雪夫不等式估计在数学期望的?邻域的 可能性 (2)已知数学期望和方差,对确定的概率,利用切比雪夫不等式求出?,从而得到所需 估计时间间隔的长度。(3) 测试次数可由切比雪夫不等式确定。(4) 它是推导大数定律和其他定理的基础。 解题的具体步骤: 首先,根据问题的意义确定合适的随机变量x,并得到数学期望e(x)和D(x);第二,确定??值为0, 最后,由切比雪夫不等式进行计算和证明。 注:(一)相关系数的含义 1.相关系数刻画随机变量x和y之间的什么关系?(1)相关系数也常称为“线性相关系数”。这是因为,实际相关系数并不是刻画了随机变量x和y之间的“一般”关系的程度,而只是“线性”关系的程度。这种说话的根据之一就在于,当且仅当x和y有严格的线性关系是才有|?xy|达到最大值1.可以容易举出例子说明:即使x和y有严格的函数关系但非线性关系,|?xy|不仅不必为1,还可以为0. (2) 如果0 |?xy |?1,它被解释为:随机变量X和y之间存在一定程度的“线性关系,而不是严格的线性关系” 2.相关系数?xy刻画了随机变量x和y之间的“线性相关”程度.3.|?xy|的值越接近1,y与x的线性相关程度越高;4.|?xy|的值越近于0,y与y的线性相关程度越弱.5.当|?xy|?1时,y与x的变化可完全由x的线性函数给出.6.当?xy?0时,y与x之间不是线性关系. 7.上述“线性相关”的含义也可以从最小二乘法的角度进行解释:(p95) 2设e?e[y?(ax?b)],称为用ax?b来近似y的均方误差,则有下列结论. 让D(x)?0,d(y)?0,然后是A0?小的 cov(x,y)d(x),b0?e(y)?a0e(x)使均方误差达到最 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/1bdf04377075a417866fb84ae45c3b3566ecdd55.html