計算方法
若x1,x2,x3......xn的平均數(shù)為M,則方差公式可表示為:
例1 兩人的5次測驗成績?nèi)缦拢?/p>
X: 50,100,100,60,50 ,平均成績?yōu)镋(X )=72;
Y: 73, 70, 75,72,70 ,平均成績?yōu)镋(Y )=72。
平均成績相同,但X不穩(wěn)定,對平均值的偏離大。方差描述隨機變量對于數(shù)學期望的偏離程度。
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”。
其中,分別為離散型和連續(xù)型的計算公式。 稱為標準差或均方差,方差描述波動程度。
性質(zhì)
1.設(shè)C為常數(shù),則D(C) = 0(常數(shù)無波動);
2. D(CX )=C2D(X ) (常數(shù)平方提取,C為常數(shù),X為隨機變量);
證:特別地 D(-X ) = D(X ), D(-2X ) = 4D(X )(方差無負值)
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。2
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:
常用分布
1.兩點分布
2.二項分布
X ~ B ( n, p )
引入隨機變量 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(推導略)
4.均勻分布
5.指數(shù)分布(推導略)
6.正態(tài)分布(推導略)
7.t分布 :其中X~T(n),E(X)=0; ;
8.F分布:其中X~F(m,n), ;
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(隨機波動),這與圖形的特征是相符的。
公式
設(shè)一組數(shù)據(jù)x1,x2,x3……xn中,各組數(shù)據(jù)與它們的平均數(shù) 的差的平方分別是(x1-
)2,(x2-
) 2……(xn-
)2,那么用他們的平均數(shù)來衡量這組數(shù)據(jù)的波動大小,并把它叫做這組數(shù)據(jù)
的方差3。