平均绝对偏差是否小于标准偏差?


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我想用这种定义将一般情况下的平均绝对偏差与标准偏差进行比较:

MAD=1n11n|xiμ|,SD=1n(xiμ)2n1

其中。μ=1n1nxi

每个是否正确?MADSD{xi}1n

它的虚假为,becouse,对于每个。n=2x+yx2+y2x,y0

很容易证明:

MADnn1×SD

Answers:


11

不,通常这是不正确的。

一种简单的观察方法是模拟。我通常会凑在一起一个无限循环,如果找到反例,该循环将停止。如果运行了很长时间,我会开始考虑该声明是否正确。在当前情况下,我的R代码如下所示:

while ( TRUE ) {
    xx <- runif(3)
    mad <- sum(abs(xx-mean(xx)))/(length(xx)-1)
    sd <- sqrt(sum((xx-mean(xx))^2)/(length(xx)-1))
    if ( mad > sd ) break
}
xx

它产生了这个反例:

[1] 0.7852480 0.0760231 0.8295893

3
这是使用模拟的聪明方法!使我免于错误地回答由于詹森不等式而导致结果始终成立的问题……当用除以而不是时,这显然不适用nn1n
CloseToC

但是,我认为将与平均偏差与分母进行比较的答案可能会有用,因为它将为反例提供上下文。 ñsnn
Glen_b-恢复莫妮卡

2

这是一种更数学的方法。首先,很可能通过更改变量可以假设均值为零。当然,从找到反例的角度来看,这是可以接受的。因此,设置,对提议的不等式的平方进行平方,然后乘以(n-1)个与提议的不等式-μ=0

(i=1i=n|xi|)2(n1)(i=1i=n|xi|2))

这看起来很腥。(n-1)不足以弥补所有条款。特别是如果所有的绝对值都相同。我的第一个猜测是n = 4和。这导致。我认为对不平等感兴趣的人们都知道这种事情。|xi||xj|xix1=x2=1,x3=x4=14343


对于所有偶数您都可以使用构造(每),并且因此可以所有不正确 。nxi=±1
MAD=nn1>nn1=SD
MADSDxi
Sextus Empiricus

对于所有奇数您都可以使用我的构造(,,然后每隔交替加减。)。然后,您得到,可以通过乘以和平方,使其变为nx0=2x1=x2=1xi=±1n1n2+2n+1=n+12
MAD=n+1n1>n+3n1=SD
n1
n2+2n+1=(n+1)2(n+3)(n1)=n2+2n3
Sextus Empiricus

但是对于所有可能的是不正确的。该条款当有足够数量的时,(其中个)可以由项弥补。x i | X | | X Ĵ | n 2n 1 x iMAD>SDxi|xi||xj|n2(n1)xi
Sextus Empiricus

@Martijn我只是说做一点代数为寻找反例指明了道路。我决不认为,并且我什至不给我以为不平等永远是假或真的印象。
MEH

评论“(n-1)不足以弥补...”对我来说听起来有点困难。在某些情况下就足够了。
Sextus Empiricus
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