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為什麽變異數要定義成平方?這麽定義有什麽利弊?如果把變異數定義成 |X-E(X)|,這又有什麽利弊?

2021-02-11知識

其實之前的答案已經很不錯了,我們把這個問題講的再通俗易懂一點,先抖個機靈,變異數之所以是平方是因為它叫做「方」差,如果是絕對值可能就叫做「絕對值」差了,如果是三次方可能就叫做「三次差」。實際上在統計上三階矩之類也有一定作用。但我要是這麽回答你們一定會打我……

這個定義可以最早追溯到勾股定理:

a^2+b^2=c^2

透過這個公式,我們可以知道直角座標系當中的任意兩個點的距離都可以表示為:

d = \sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2+(z_1-z_2)^2+...}

這個距離的定義就叫做歐式距離,它有很多我們熟悉的性質,比如說它雖然定義在某個直角座標系下面,但是是座標系無關的,認取三個(或更多)互相垂直的方向重新定義一組直角座標系,歐氏距離不變。

我們後來知道了它不僅僅是距離,還跟內積空間有密切的聯系:

d = \sqrt{<a,a>}

也就是距離的平方,是向量和自己內積的結果。

在任意一個內積空間當中,都可以透過正交化的方法找到一組正交的基底,透過這個基底表示的向量的內積和