1. 平均值,标准差,期望: 均值

1. 均值:平衡点

数理统计初级教程这本书里,对于平均值有一个非常形象的比喻:

比如说现在有这么10个数据:2,4,5,8,2,3,5,6,8,2

然后把这些数据按照从小到大依次排列在数轴上面。第一个数据是2,我们就在2这个位置放一个小方块,然后是4,我们在4这里放一个小方块,以此类推。于是10个数字放完以后,2这里有3个方块,3这里有1个,4这里有1个,5这里有2个,6这里有1个,8这里有2个,总共刚好是10个。

那现在假如每个小方块的重力都是1个单位,那我们应该在哪个地方放一个支点才能保证这个数轴是平衡的呢?我们都知道杠杆原理是吧,力的大小乘以力臂就是力矩了。比如说现在支点放在4.5这里,那么2这里有3个方块,力是3,力臂是(2-4.5)=-2.5,而对于3,方块有一个,力是1,力臂是(3-4.5)=-1.5,把全部的方块加起来可以得到下面的式子:

(2-4.5)*3+(3-4.5)*1+(4-4.5)*1+(5-4.5)*2+(6-4.5)*1+(8-4.5)*2

最后算出来,刚刚好,是0,所以在4.5左边和右边的力矩相同,这个天平平衡了。而如果我们用常规的求平均值的方法算一下的话:

\bar{x}=\frac{\sum{x}}{n}=\frac{2+4+5+8+2+3+5+6+8+2}{10}=\frac{2*3+3*1+4*1+5*2+6*1+8*2}{10}=4.5

原来均值就是4.5。而且,到了2*3+3*1+4*1+5*2+6*1+8*2这里是不是就跟上面求力臂的式子很像了呢?

也就是说,均值相当于一组数据中,各个数字以数量加权以后(\sum{x_n*频数_n})的均衡位置。

而关于\sum{x_n*频数_n}的这种表述我们很快还会看到。

2. 均值的几个性质

从上面力臂那个例子可以看出来,所有的项,对均值的差,这些差加起来,和等于0

\sum{(x-\bar{x})}=0 (1.1)

接下来为了演示的方便,我们主要看这一组数据3,5,7。很明显,这组数据的平均值是5,于是有

(3-5)+(5-5)+(7-5)=0

如果给上面这组数据每个数字加上3,新的一组数据的平均值是\frac{6+8+10}{3}=8, 而8=5+3,实际上对于x_1, x_2, ... x_n,每一个项都加上常数c以后,有新的均值等于

\frac{\sum{x+c}}{n}=\frac{\sum{x}+nc}{n}=\frac{\sum{x}}{n}+c=\bar{x}+c (1.2)

也就是原来的平均值\bar{x}加上c。这里还有另外一些东西:首先\sum{a+b}=\sum{a}+\sum{b},然后当c是常数的时候,\sum{c}=nc,后面这些性质还会反复的用到。

如果给3,5,7这组数字都乘以一个常数2,则新的平均值是\frac{6+10+14}{3}=10,也就是原来平均值5乘以常数2等于10。同样,对于x_1, x_2, ... x_n,每一个项都乘以常数c以后,有新的均值等于

\frac{\sum{cx}}{n}=\frac{c\sum{x}}{n}=c\bar{x} (1.3)

对于求和\sum{cx}=c\sum{x},常数系数可以提取出来。

注:本篇主要来源于《数理统计初级教程》

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,684评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,143评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,214评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,788评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,796评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,665评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,027评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,679评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,346评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,664评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,766评论 1 331
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,412评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,015评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,974评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,073评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,501评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容