一、方差的计算方法 初中知识
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),(x2-x拔)……(xn-x拔),那么我们用他们的平均数 来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差。
为了简便 (其中x为该组数据的平均值)。 扩展资料 方差概念背后的逻辑是一个取值与期望值的“距离”用两者差的平方表示。
该平方值表示取值与分布中心的偏差程度。平方的最小取值为0。
当取值与期望值相同时,此时不离散,平方为0,即“距离”最小;当随机变量偏离期望值时,平方增大。由于取值是随机的,不同取值的概率不同,根据概率对该平方进行加权平均,也就获得整体的离散程度。
若X的取值比较集中,则方差较小;若X的取值比较分散,则方差较大;若方差D(X)=0,则随机变量X以概率1取常数,此时X也就不是随机变量。 参考资料来源:百度百科-方差计算公式。
二、方差公式怎么求
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”,即
,
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。
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
则
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。
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)
~
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。
解 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。
三、方差计算公式的性质
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:记则前面两项恰为 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:(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: 。
四、方差公式是什么
定义
设X是一个随机变量,若E{[X-E(X)]^2}存在,则称E{[X-E(X)]^2}为X的方差,记为D(X)或DX。即D(X)=E{[X-E(X)]^2},而σ(X)=D(X)^0.5(与X有相同的量纲)称为标准差或均方差。
由方差的定义可以得到以下常用计算公式:
D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2
S^2=[(x1-x拔)^2+(x2-x拔)^2+(x3-x拔)^2+…+(xn-x拔)^2]/n
方差的几个重要性质(设一下各个方差均存在)。
(1)设c是常数,则D(c)=0。
(2)设X是随机变量,c是常数,则有D(cX)=(c^2)D(X)。
(3)设X,Y是两个相互独立的随机变量,则D(X+Y)=D(X)+D(Y)。
(4)D(X)=0的充分必要条件是X以概率为1取常数值c,即P{X=c}=1,其中E(X)=c。
方差是标准差的平方







