0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Covariance

المؤلف:  Snedecor, G. W. and Cochran, W. G

المصدر:  Statistical Methods, 7th ed. Ames, IA: Iowa State Press

الجزء والصفحة:  ...

19-2-2021

2116

+

-

20

Covariance

Covariance provides a measure of the strength of the correlation between two or more sets of random variates. The covariance for two random variates X and Y, each with sample size N, is defined by the expectation value

cov(X,Y) = <(X-mu_X)(Y-mu_Y)>

(1)

= <XY>-mu_Xmu_y

(2)

where mu_x=<X> and mu_y=<Y> are the respective means, which can be written out explicitly as

 cov(X,Y)=sum_(i=1)^N((x_i-x^_)(y_i-y^_))/N.

(3)

For uncorrelated variates,

 cov(X,Y)=<XY>-mu_Xmu_Y=<X><Y>-mu_Xmu_Y=0,

(4)

so the covariance is zero. However, if the variables are correlated in some way, then their covariance will be nonzero. In fact, if cov(X,Y)>0, then Y tends to increase as X increases, and if cov(X,Y)<0, then Y tends to decrease as X increases. Note that while statistically independent variables are always uncorrelated, the converse is not necessarily true.

In the special case of Y=X,

cov(X,X) = <X^2>-<X>^2

(5)

= sigma_X^2,

(6)

so the covariance reduces to the usual variance sigma_X^2=var(X). This motivates the use of the symbol sigma_(XY)=cov(X,Y), which then provides a consistent way of denoting the variance as sigma_(XX)=sigma_X^2, where sigma_X is the standard deviation.

The derived quantity

cor(X,Y) = (cov(X,Y))/(sigma_Xsigma_Y)

(7)

= (sigma_(XY))/(sqrt(sigma_(XX)sigma_(YY))),

(8)

is called statistical correlation of X and Y.

The covariance is especially useful when looking at the variance of the sum of two random variates, since

 var(X+Y)=var(X)+var(Y)+2cov(X,Y).

(9)

The covariance is symmetric by definition since

 cov(X,Y)=cov(Y,X).

(10)

Given n random variates denoted X_1, ..., X_n, the covariance sigma_(ij)=cov(X_i,X_j) of X_i and X_j is defined by

cov(X_i,X_j) = <(X_i-mu_i)(X_j-mu_j)>

(11)

= <X_iX_j>-mu_imu_j,

(12)

where mu_i=<X_i> and mu_j=<X_j> are the means of X_i and X_j, respectively. The matrix (V_(ij)) of the quantities V_(ij)=cov(X_i,X_j) is called the covariance matrix.

The covariance obeys the identities

cov(X+Z,Y) = <(X+Z)Y>-<X+Z><Y>

(13)

= <XY>+<ZY>-(<X>+<Z>)<Y>

(14)

= <XY>-<X><Y>+<ZY>-<Z><Y>

(15)

= cov(X,Y)+cov(Z,Y).

(16)

By induction, it therefore follows that

cov(sum_(i=1)^(n)X_i,Y) = sum_(i=1)^(n)cov(X_i,Y)

(17)

cov(sum_(i=1)^(n)X_i,sum_(j=1)^(m)Y_j) = sum_(i=1)^(n)cov(X_i,sum_(j=1)^(m)Y_j)

(18)

= sum_(i=1)^(n)cov(sum_(j=1)^(m)Y_j,X_i)

(19)

= sum_(i=1)^(n)sum_(j=1)^(m)cov(Y_j,X_i)

(20)

= sum_(i=1)^(n)sum_(j=1)^(m)cov(X_i,Y_j).

(21)


REFERENCES:

Snedecor, G. W. and Cochran, W. G. Statistical Methods, 7th ed. Ames, IA: Iowa State Press, p. 180, 1980.

Spiegel, M. R. Theory and Problems of Probability and Statistics, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, p. 298, 1992.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد