方差公式是一個(gè)數(shù)學(xué)公式,是數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的重要公式,應(yīng)用于生活中各種事情,方差越小,代表這組數(shù)據(jù)越穩(wěn)定,方差越大,代表這組數(shù)據(jù)越不穩(wěn)定。
各類方差
計(jì)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(cè)驗(yàn)成績(jī)?nèi)缦拢?/p>
X: 50,100,100,60,50,平均成績(jī)?yōu)镋(X )=72;
Y: 73,70,75,72,70,平均成績(jī)?yōu)镋(Y )=72。
平均成績(jī)相同,但X不穩(wěn)定,對(duì)平均值的偏離大。方差描述隨機(jī)變量對(duì)于數(shù)學(xué)期望的偏離程度。
單個(gè)偏離是消除符號(hào)影響方差即偏離平方的均值,記為D(X):
直接計(jì)算公式分離散型和連續(xù)型,具體為:這里 是一個(gè)數(shù)。推導(dǎo)另一種計(jì)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(jì)算公式。稱為標(biāo)準(zhǔn)差或均方差,方差描述波動(dòng)程度。
性質(zhì)
1.設(shè)C為常數(shù),則(常數(shù)無(wú)波動(dòng));
2.(常數(shù)平方提取,C為常數(shù),X為隨機(jī)變量);
證:特別地(方差無(wú)負(fù)值)
3.若X、Y相互獨(dú)立,則,證:記
前面兩項(xiàng)恰為D(X)和D(Y),第三項(xiàng)展開(kāi)后為
當(dāng)X、Y相互獨(dú)立時(shí),故第三項(xiàng)為零。特別地獨(dú)立前提的逐項(xiàng)求和,可推廣到有限項(xiàng)。
方差公式:
平均數(shù):(n表示這組數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),表示這組數(shù)據(jù)具體數(shù)值)
方差公式:
常用分布
1.兩點(diǎn)分布
X ~ B ( n, p )
引入隨機(jī)變量(第i次試驗(yàn)中A 出現(xiàn)的次數(shù),服從兩點(diǎn)分布)
3.泊松分布(推導(dǎo)略)
4.均勻分布
5.指數(shù)分布(推導(dǎo)略)
6.正態(tài)分布(推導(dǎo)略)
7.t分布:其中X~T(n),;;
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(dòng)程度(隨機(jī)波動(dòng)),這與圖形的特征是相符的。
例2 求上節(jié)例2的方差。
解 根據(jù)上節(jié)例2給出的分布律,計(jì)算得到
工人乙廢品數(shù)少,波動(dòng)也小,穩(wěn)定性好。
公式
設(shè)一組數(shù)據(jù)中,各組數(shù)據(jù)與它們的平均數(shù)的差的平方分別是,那么我們用他們的平均數(shù)來(lái)衡量這組數(shù)據(jù)的波動(dòng)大小,并把它叫做這組數(shù)據(jù)的方差。
參考資料 >