如何理解求算方差时的自由度?

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如何理解样本方差中的自由度?~

总体方差为σ�0�5,均值为μ
S=[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2]/(n-1)
X表示样本均值=(X1+X2+...+Xn)/n
设A=(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2
E(A)=E[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2]
=E[(X1)^2-2X*X1+X^2+(X2)^2-2X*X2+X^2+(X2-X)^2....+(Xn)^2-2X*Xn+X^2]
=E[(X1)^2+(X2)^2...+(Xn)^2+nX^2-2X*(X1+X2+...+Xn)]
=E[(X1)^2+(X2)^2...+(Xn)^2+nX^2-2X*(nX)]
=E[(X1)^2+(X2)^2...+(Xn)^2-nX^2]
而E(Xi)^2=D(Xi)+[E(Xi)]^2=σ�0�5+μ�0�5
E(X)^2=D(X)+[E(X)]^2=σ�0�5/n+μ�0�5
所以E(A)=E[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2]
=n(σ�0�5+μ�0�5)-n(σ�0�5/n+μ�0�5)
=(n-1)σ�0�5
所以为了保证样本方差的无偏性
S=[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2]/(n-1)
E(S)=(n-1)σ�0�5/(n-1)=σ�0�5 自由度也可以解释,不是有n个与均值偏差的平方和吗?正好这n个表达式之和等于0,也就是说本来n维自由度的,受限于一个条件。所以变成了n-1维了。无偏性最为根本,才是修正的根本原因。

计算样本方差
和一般已知平均值的不一样
因为样本方差需要用数据算出平均值
这样在算方差时
再减去平均值
自由度就是n-1

1、你可以从该分母为自由度来考虑啊,这个比较直观点。 可以这样想,举个例子:你叫100个人从实数中任意取100个数。很明显,100个人的取数都是自由的。但如果我加上一个条件:100个人取的100个数加起来的和必须为零。这就不同了。第一个人可以随便取,第二个人也可以,……第99个人也可以,到此99个人都还是自由的。但是,第100个人就不能随便自由取数了,他只能取特定的数才能保证这100个数的和为0。所以,加了一个条件就丢了一个自由度。 同理,在样本方差中的离均差的和必须为0,就限制了一个自由度。 2、可以从无偏估计用公式证明:分母n-1,可使样本方差的期望等于总体方差,样本方差是总体方差的无偏估计。(比较繁杂)设总体方差为σ2,均值为μ S=[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2]/(n-1) X表示样本均值=(X1+X2+...+Xn)/n 设A=(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2 E(A)=E[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2] =E[(X1)^2-2X*X1+X^2+(X2)^2-2X*X2+X^2+(X2-X)^2....+(Xn)^2-2X*Xn+X^2] =E[(X1)^2+(X2)^2...+(Xn)^2+nX^2-2X*(X1+X2+...+Xn)] =E[(X1)^2+(X2)^2...+(Xn)^2+nX^2-2X*(nX)] =E[(X1)^2+(X2)^2...+(Xn)^2-nX^2] 而E(Xi)^2=D(Xi)+[E(Xi)]^2=σ2+μ2 E(X)^2=D(X)+[E(X)]^2=σ2/n+μ2 所以E(A)=E[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2] =n(σ2+μ2)-n(σ2/n+μ2) =(n-1)σ2 所以为了保证样本方差的无偏性 S=[(X1-X)^2+(X2-X)^2....+(Xn-X)^2]/(n-1) E(S)=(n-1)σ2/(n-1)=σ2 用(n-1)是为了保证样本方差的无偏性

  一、F=3n-(2p+p)。

  二、方差分析的简单介绍:

  方差分析(Analysis of Variance,简称ANOVA),又称“变异数分析”或“F检验”,是R.A.Fisher发明的,用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验。 由于各种因素的影响,研究所得的数据呈现波动状。造成波动的原因可分成两类,一是不可控的随机因素,另一是研究中施加的对结果形成影响的可控因素。

  方差分析是从观测变量的方差入手,研究诸多控制变量中哪些变量是对观测变量有显著影响的变量。

  三、方差分析的图示:

  




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邴叶氧氟:[答案] 总体方差为σ?,均值为μ S=[(X1-X)^2+(X2-X)^2.+(Xn-X)^2]/(n-1) X表示样本均值=(X1+X2+...+Xn)/n 设A=(X1-X)^2+(X2-X)^2.+(Xn-X)^2 E(A)=E[(X1-X)^2+(X2-X)^2.+(Xn-X)^2] =E[(X1)^2-2X*X1+X^2+(X2)^2-2X*X2+X^2+(X2-X)^2.+(Xn)^2-2X*Xn+X...

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邴叶氧氟:[答案] 由于 则在求离差平均和时, 只有 n-1 个数据可以自由取值, 所以自由度为 n-1 . 样本方差的分母用 n-1 ,其原因可以从多方面来解释. 从实际应用的角度看,当我们用样本方差 估计总体方 差σ2 时, 是σ 2 的无偏估计量.

建邺区18937457228: 计算样本方差时,自由度n - 1,为什么呢,举个实例说明 -
邴叶氧氟: 计算样本方差 和一般已知平均值的不一样 因为样本方差需要用数据算出平均值 这样在算方差时 再减去平均值 自由度就是n-1

建邺区18937457228: 为什么在求样本方差是自由度为n - 1?n - 1的意义是什么? -
邴叶氧氟:[答案] 由于 则在求离差平均和时,只有 n-1 个数据可以自由取值,所以自由度为 n-1 .样本方差的分母用 n-1 ,其原因可以从多方面来解释.从实际应用的角度看,当我们用样本方差 估计总体方 差σ2 时,是σ 2 的无偏估计量.一组数...

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建邺区18937457228: 老师你好,请问为什么样本方差自由度是n - 1而不是n? -
邴叶氧氟: 因为求方差所使用的均值在两个样本之间,把原来这两个样本之间的差距变成两个样本与均值的差,相当于多出一个,所以要减1.

建邺区18937457228: 为何样本方差和总体方差的算法不一样,总体方差的自由度为总体个数n,而样本方差的自由度则是抽取的样本个 -
邴叶氧氟: 简单地可以这样理解,样本有n个,但是你求方差时用到样本均值x0=1/nΣxi,这个实际上是这n个样本的线性组合,所以算样本离差(注意是离差)时Σ(xi-x0)^2.均值会使得这n个独立变量消去了一个自由度,即Σ(xi-x0)^2只有n-1个独立的变量 另外,样本方差之所以要令1/(n-1)Σ(xi-x0)^2,是为了获得一个总体方差的无偏估计

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