方差的计算公式

2020-09-06 科技 64阅读
计算方法
一.方差的概念与计算公式
例1
两人的5次测验成绩如下:
X:
50,100,100,60,50
E(X
)=72;
Y:
73,
70,
75,72,70
E(Y
)=72。
平均成绩相同,但X
不稳定,对平均值的偏离大。
方差描述随机变量对于数学期望的偏离程度。
单个偏离是
消除符号影响
方差即偏离平方的均值,记为D(X
):
直接计算公式分离散型和连续型,具体为:
这里
是一个数。推导另一种计算公式
得到:“方差等于平方的均值减去均值的平方”。
其中,分别为离散型和连续型计算公式。
称为标准差或均方差,方差描述波动程度。
编辑本段性质
二.方差的性质
1.设C为常数,则D(C)
=
0(常数无波动);
2.
D(CX
)=C2
D(X
)
(常数平方提取);
证:
特别地
D(-X
)
=
D(X
),
D(-2X
)
=
4D(X
)(方差无负值)
3.若X
、Y
相互独立,则
证:记

前面两项恰为
D(X
)和D(Y
),第三项展开后为
当X、Y
相互独立时,

故第三项为零。
特别地
独立前提的逐项求和,可推广到有限项。
方差公式:
平均数:M=(x1+x2+x3+…+xn)/n
(n表示这组数据个数,x1、x2、x3……xn表示这组数据具体数值)
方差公式:S²=〈(M-x1)²+(M-x2)²+(M-x3)²+…+(M-xn)²〉╱n
编辑本段其他相关
三.常用分布的方差
1.两点分布
2.二项分布
X
~
B
(
n,
p
)
引入随机变量
Xi
(第i次试验中A
出现的次数,服从两点分布)

3.泊松分布(推导略)
4.均匀分布
另一计算过程为
5.指数分布(推导略)
6.正态分布(推导略)
7.t分布
:其中X~T(n),E(X)=0;D(X)=n/(n-2);
8.F分布:其中X~F(m,n),E(X)=n/(n-2);
~
正态分布的后一参数反映它与均值
的偏离程度,即波动程度(随机波动),这与图形的特征是相符的。
例2
求上节例2的方差。

根据上节例2给出的分布律,计算得到
工人乙废品数少,波动也小,稳定性好。
方差的定义:
设一组数据x1,x2,x3······xn中,各组数据与它们的平均数x(拔)的差的平方分别是(x1-x拔)²,(x2-x拔)²······(xn-x拔)²,那么我们用他们的平均数s2=1/n【(x1-x拔)²+(x2-x拔)²+·····(xn-x拔)²】来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差。
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