方差公式
随机变量的方差(离散程度)
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公式展示
D(X)=E[(X-E(X))²]=E(X²)-[E(X)]²,样本方差s²=Σ(xi-x̄)²/(n-1)
方差衡量数据离散程度
字母含义
类型
公式
总体方差
σ²=Σ(xi-μ)²/N
样本方差
s²=Σ(xi-x̄)²/(n-1)
随机变量
D(X)=E(X²)-[E(X)]²
公式详解
方差衡量随机变量或数据与其均值的偏离程度,方差越大数据越分散。
定义
:D(X)=E[(X-E(X))²]
计算公式
:D(X)=E(X²)-[E(X)]²(更常用)
性质
:D(aX+b)=a²D(X),D(X±Y)=D(X)+D(Y)(独立时)
标准差
:σ=√D(X),与原数据单位相同
样本方差除以n-1
:无偏估计,总体方差除以N
方差非负,D(X)≥0,常数的方差为0
典型例题
例1:总体方差
数据2,4,4,4,5,5,7,9,均值5,求方差。
σ²=[(2-5)²+3(4-5)²+2(5-5)²+(7-5)²+(9-5)²]/8=4
例2:随机变量
X取值0,1,2,概率0.25,0.5,0.25。E(X)=1,E(X²)=1.5,D(X)=1.5-1=0.5
例3:性质
D(X)=4,求D(2X+3)。
=4D(X)=16
常见误区与注意事项
样本方差除以n-1
样本方差s²=Σ(xi-x̄)²/(n-1),不是除以n(无偏估计)。
D(aX+b)=a²D(X)
常数b不影响方差,系数a要平方。
方差单位是平方
方差单位是原单位的平方,标准差才与原单位相同。
在线计算器
数据(逗号分隔)
计算方差
均值
-
总体方差
-
样本方差
-
常见问题
方差和标准差什么区别?
标准差=√方差,标准差与原数据单位相同,方差是平方单位。
样本方差为什么除以n-1?
为了得到无偏估计,除以n会低估总体方差。
方差的性质有哪些?
D(aX+b)=a²D(X),独立时D(X±Y)=D(X)+D(Y)。
相关公式
标准差公式
相关系数公式
贝叶斯公式
条件概率公式
D(X)与E(X)公式