相关系数的正确说法,相关系数能大于一吗

首页 > 体育 > 作者:YD1662024-02-03 03:02:05

随机变量的内积空间

于是我们可以大胆猜测。

一维随机变量连同协方差运算构成了内积空间,常数分布是零向量,相关系数表示了两个向量的夹角的余弦。

但还是需要谨慎证明。

将一维随机变量的分布视为向量,则所有分布的集合可以视作向量空间V,任取两种分布X,Y用向量记号记作x,y,我们采用协方差作为操作,即<,>=Cov(,) ,看看这样的定义能否满足内积的4个要求:

相关系数的正确说法,相关系数能大于一吗(5)

1,2,3条是很显然的,关键在第4条的证明。

相关系数的正确说法,相关系数能大于一吗(6)

我们发现,所有的一维随机变量的分布(注意,这里是分布!分布!分布!)的集合连同协方差确实可以视为内积空间,内积操作为协方差,如此,非常自然地,相关系数在线性代数看来就是度量两个随机分布的余弦。cos这个东西天然有[-1,1],所以相关系数自然可以表述两个分布之间的关系。

正相关和负相关

相关系数在教材中是从Y=aX b引出,用最小二乘法。其实采用最小二乘法就隐含了和线性代数的关系。但是教材中

相关系数表示两个变量之间的相关程度。

这个说法至少看起来不是那么明显,改成相关系数表示两个分布之间的相关程度,会更好。至于网上流传甚广的解释

相关系数为正,表示Y随着X的增大而增大,相关系数为负,表示Y随着X的增大而减小。

这种gp不通的说法,还是要丢弃糟粕的。

方差与范数

于是,方差的线性代数意义也随之而出,对比两者性质:

相关系数的正确说法,相关系数能大于一吗(7)

非常显然了,方差作为自己跟自己的协方差,就是一个范数!一种度量!是分布的一种特征属性,一个具体的分布就对应了一个特征。延申到物理上,就是

单位质量的物体在质心点的转动惯量。

由于单位质量,所以方差可以认为有量纲[m^2]。这点可以放到下篇详细展开。

总结

微积分、线性代数、概率论作为数学这个大学科下的3个基础,它们自然有非常多的内在联系。概率论教材中讲到连续变量,基本都是用到微积分的内容,但是和线性代数关系很少,这里算作抛砖引玉。

其实,作为描述一个系统内部各个成员之间相互关系的线性代数,任何学科只要涉及两个变量相互作用f(x,y)的(线性!),都可以用线性代数的内容加以理解和诠释。切不可把学科分隔开看问题。

上一页12末页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.