初中數學知識點:方差

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中數學 來源: 高中學習網


方差:
是各個數據與平均數之差的平方和的平均數。
在概率論和數理統計中,方差用來度量隨機變量和其數學期望(即均值)之間的偏離程度。
在許多實際問題中,研究隨機變量和均值之間的偏離程度有著很重要的意義。
設有n個數據各數據x1,x2,…,xn各數據與它們的平均數的差的平方分別是,,…,,我們用它的平均數,即用來衡量這組數據的波動大小,并把它叫做這組數據的方差,記作。

方差特點:
(1)設c是常數,則D(c)=0。
(2)設X是隨機變量,c是常數,則有D(cX)=(c2)D(X)。
(3)設 X 與 Y 是兩個隨機變量,則
D(X+Y)= D(X)+D(Y)+2E{[X-E(X)][Y-E(Y)]}
特別的,當X,Y是兩個相互獨立的隨機變量,上式中右邊第三項為0(常見協方差),
則D(X+Y)=D(X)+D(Y)。此性質可以推廣到有限多個相互獨立的隨機變量之和的情況。
(4)D(X)=0的充分必要條件是X以概率為1取常數值c,即P{X=c}=1,其中E(X)=c。
(5)D(aX+bY)=a^2DX+b^2DY+2abE{[X-E(X)][Y-E(Y)]}。

意義
在樣本容量相同的情況下,方差越大,說明數據的波動越大,越不穩(wěn)定。

標準差:
方差的算術平均根,即,并把它叫做這組數據的標準差,它也是一個用來衡量一組數據的波動大小的重要的量。

式:
方差是實際值與期望值之差平方的期望值,而標準差是方差算術平方根。 在實際計算中,我們用以下公式計算方差。
方差是各個數據與平均數之差的平方的平均數,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,n表示樣本的數量,^,xn表示個體,而s^2就表示方差。
而當用(1/n)[(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2]作為樣本X的方差的估計時,發(fā)現其數學期望并不是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]的數學期望才是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”。
方差,通俗點講,就是和中心偏離的程度!用來衡量一批數據的波動大。催@批數據偏離平均數的大。┎阉凶鲞@組數據的方差。記作S&sup2.在樣本容量相同的情況下,方差越大,說明數據的波動越大,越不穩(wěn)定。

方差分析主要用途:
①均數差別的顯著性檢驗;
②分離各有關因素并估計其對總變異的作用;
③分析因素間的交互作用;
④方差齊性檢驗。



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