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协方差是统计学里面多变量数据之间的一种关联性的度量。协方差表示的是若干变量的协同变化量,它的值可以用来描述变量之间的线性相关性。协方差公式为:
Cov(X,Y)=Σ(X-EX)(Y-EY)/(n-1)
X与Y是两个变量,EX和EY分别是X和Y变量的均值,n表示这两个变量的样本数量。
从上面可以看出,协方差共有三个要素:均值、关联性、样本数量,它们都对协方差具有重要影响。比如,当两个变量有着较大的关联性,或者样本数量越多时,二者的协方差会越大;相反,当两个变量没有关联性,样本数量越少时,协方差会越小甚至接近0。
协方差的一个重要拓展知识是相关系数,它是衡量变量之间线性相关性的量,它的公式为:
r=Cov(X,Y)/(SDX*SDY)
其中,r表示两个变量的相关系数,SDX和SDY分别是X和Y变量的标准差,由于标准差表示的是变量的离散程度,所以相关系数可以把协方差与变量离散程度之间的关系进行调节,更好地表示变量之间的线性相关性。它的取值范围为-1~1,当取值越接近1或-1时,表明两个变量之间有很强的关联性,而当取值接近0时,表明两个变量之间关联性较弱。
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