方差的概念与计算公式例1 两人的5次测验成绩如下: X: 50,100,100;60;50 E(X )=72; Y: 73, 70, 75;72;70 E(Y )=72。
平均成绩相同,但X 不稳定,对平均值的偏离大。方差描述随机变量对于数学期望的偏离程度。单个偏离是消除符号影响方差即偏离平方的均值,记为D(X ):直接计算公式分离散型和连续型,具体为:这里是一个数。推导另一种计算公式得到:“方差等于平方的均值减去均值的平方”,即,其中分别为离散型和连续型计算公式。 称为标准差或均方差,方差描述波动程度。二.方差的性质1.设C为常数,则D(C) = 0(常数无波动);2. D(CX )=C2 D(X ) (常数平方提取);证:特别地D(-X ) = D(X ), D(-2X ) = 4D(X )(方差无负值)3.若X 、Y 相互独立,则证:记则前面两项恰为 D(X )和D(Y ),第三项展开后为当X、Y 相互独立时,,故第三项为零。特别地独立前提的逐项求和,可推广到有限项。三.常用分布的方差1.两点分布2.二项分布X ~ B ( n, p )引入随机变量 Xi (第i次试验中A 出现的次数,服从两点分布), 3.泊松分布(推导略)4.均匀分布另一计算过程为5.指数分布(推导略)6.正态分布(推导略)~正态分布的后一参数反映它与均值的偏离程度,即波动程度(随机波动),这与图形的特征是相符的。 例2 求上节例2的方差。 解 根据上节例2给出的分布律,计算得到