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matlab 中的cov等的统计函数的用法;假设X={xij}是一个p*n的矩阵,即有p个变元,n次观察,如何求协方差矩

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/12 03:47:23
matlab 中的cov等的统计函数的用法;假设X={xij}是一个p*n的矩阵,即有p个变元,n次观察,如何求协方差矩
以及X的平均值(算出来应该是一个p维的列向量)
我用cov和mean算出来是不一样的,是不是行列互换的问题呢?如果我看懂了,绝对会加倍算上悬赏值!
cov算出来的结果跟我手写的结果是不一样的.
而且平均值得到的是一个n维的向量,想要得到的是p维的啊
>> a=[1 2 3;2 5 6]
a =
     1     2     3
     2     5     6
>> b=mean(a)%%mean是按列求平均值,从b中的值可以看出
b =
    1.5000    3.5000    4.5000
>> c=mean(a')%%所以要按行求平均值,直接转置求取,最后对c再求转置即可得到p维列向量
c =
    2.0000    4.3333
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
>> M=rand(4,3)
M =
    0.9501    0.8913    0.8214
    0.2311    0.7621    0.4447
    0.6068    0.4565    0.6154
    0.4860    0.0185    0.7919
>> m=cov(M)
m =
   0.0892    0.0330    0.0405
    0.0330    0.1505   -0.0186
    0.0405   -0.0186    0.0305%%%%%%%%可以看出最后得到的协方差是3*3,由此知cov也是按列计算的,m对角线的元素是每列的方差,其余元素是列与列之间的协方差
>> n=cov(M')
n =
    0.0042   -0.0061   -0.0006   -0.0110
   -0.0061    0.0714   -0.0214   -0.0714
   -0.0006   -0.0214    0.0080    0.0326
   -0.0110   -0.0714    0.0326    0.1517%%转置后计算协方差,n为4*4,那么对角线元素就是行的方差,其余元素就是行与行之间的协方差.
%%%%%%%%%%%%%%%%%
关于cov计算的结果和手算的结果不同,这里的原因是:
matlab在计算相关矩阵时,把每一列的数作为一个随机变量的样本,每一行作为一个这几个随机变量的联合样本,即第i个随机变量取第k行的样本值时,第j个随机变量也取第k行的样本值.利用这个性质,我们就可以用协方差的公式代入来计算协方差矩阵了.
      然而,由于矩阵中给出只是这些随机变量的样本,根据概率论的知识我们知道,由于我们不知道这些随机变量的概率分布(或联合概率分布),我们是不可能计算出这些随机变量的期望、方差或是协方差的,而只能计算出它们的一个无偏估计,即样本均值、样本方差与样本协方差.其计算公式如下所示: