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关于协方差定义的直觉
我试图更好地理解两个随机变量的协方差,并了解想到它的第一个人如何得出统计中通常使用的定义。我去了维基百科更好地了解它。从本文看来,良好候选度量或数量应具有以下属性:Co v (X,Y)Cov(X,Y)Cov(X,Y) 当两个随机变量相似时(即当一个随机变量增加另一个变量时,而当一个随机变量减小另一个变量时,它应具有正号)。 我们还希望当两个随机变量相反相似时(即,当一个随机变量增大时,另一个随机变量趋于减小),它具有负号。 最后,当两个变量彼此独立时(即它们彼此之间不互变),我们希望此协方差量为零(或可能很小?)。 根据以上属性,我们要定义。我的第一个问题是,对我来说,为什么C o v (X ,Y )= E [ (X - E [ X ] )(Y - E [ Y ] )]Co v (X,Y)Cov(X,Y)Cov(X,Y)Co v (X,Y)= E[ (X− E[ X] )(Y− E[ Y] )]Cov(X,Y)=E[(X−E[X])(Y−E[Y])]Cov(X,Y) = E[(X-E[X])(Y-E[Y])]满足这些特性。从我们拥有的属性来看,我希望更多的类似于“导数”的方程式是理想的选择。例如,更像是“如果X的变化为正,则Y的变化也应为正”。另外,为什么要从均值中减去差异才是“正确”的事情? 一个更切线但仍然有趣的问题,是否存在一个可以满足这些特性并且仍然有意义且有用的不同定义?我之所以这样问,是因为似乎没有人质疑我们为什么要首先使用此定义(感觉,它的“总是这样”,在我看来,这是一个可怕的原因,它阻碍了科学和技术的发展。数学的好奇心和思考)。公认的定义是否是我们可以拥有的“最佳”定义? 这些是我对为什么可接受的定义有意义的想法(它只是一个直观的论点): 让是变量X的一些差异(即,它从一些值改变为其他值在一段时间内)。类似地,对于定义Δ ÿ。ΔXΔX\Delta_XΔÿΔY\Delta_Y 对于某个时间实例,我们可以通过执行以下操作来计算它们是否相关: š 我克n (ΔX·&Δÿ)sign(ΔX⋅ΔY)sign(\Delta_X \cdot …