二维随机变量的协方差和相关系数

出处:按学科分类—数理科学和化学 清华大学出版社《数学手册(大学生用)》第416页(943字)

协方差

定义:cov(X,Y)=E{[X-E(X)][Y-E(Y)]}称为X,Y的协方差.

计算公式:cov(X,Y)=E(XY)-E(X)E(Y).

性质:

(1)cov(X,Y)=cov(Y,X);

(2)若a,b为常数,则cov(aX,bY)=abcov(X,Y);

(3)cov(X1+X2,Y)=cov(X1,Y)+cov(X2,Y);

(4)D(X±Y)=D(X)+D(Y)±2cov(X,Y);

(5)若X,Y相互独立,则cov(X,Y)=0.

相关系数

定义:称为X,Y的相关系数.

性质:0≤|ρXY |≤1.

(1)ρXY=0,称X,Y不相关.

①若X,Y独立,则X,Y一定不相关;但不相关不一定独立;

②若(X,Y)~N(μ1,μ2,ρ),则X,Y独立与X,Y不相关等价.

③若X,Y都服从(0-1)分布,则X,Y独立与X,Y不相关等价.

(2)若|ρXY|=1,则称X,Y为完全线性相关.

若Y=aX+b,则|ρXY|=1.

a>0,ρXY=1,称为正相关.

a<0,ρXY=-1,称为负相关.

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