相关系数的性质
性质1 ;
证 由方差的新性质和协方差的定义知,对任意实数,有
,
令,则
,
由于方差是正的,故必有,所以.
性质2 若和相互独立,则;
注意到此时,易见结论成立.
注:与相互独立与不相关(参见例3-4).
性质3 若,则
存在常数,使.
而且当时,, 当时,.
证明 必要性 当时
.
由方差的性质可知:存在常数使,即
.
令,,则有
.
当时,;当时,.
充分性 若,于是
.
注:相关系数刻画了和间“线性相关”的程度.
的值越接近于1,与的线性相关程度越高;
的值越接近于0,与的线性相关程度越弱;
=1时,与有严格线性关系;
时,与无线性关系;
这里注意:当时,只说明与没有线性关系.并不能说明与之间没有其它函数关系.从而不能推出与独立.
性质4 设,称其为用来近似的均方误差,则有下列结论:
若,则
,
使均方差达到最小.
证
.
由,
解之得唯一解:
,.
注:我们可用均方误差来衡量以近似表示的好坏程度,值越小表示与的近似度越好,且知最佳的线性近似为,而其余均方误差. 从这个侧面也能说明越接近1,越小. 反之,越近于0,就越大,与的线性相关性越小.
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