方差

衡量源数据和期望值差的度量值
方差(英文:variance)是随机变量的重要数字特征之一,是反映随机变量的取值与其数学期望偏离程度的量,方差越小,随机变量的取值越集中;方差越大,随机变量的取值越分散。[4][3]
1918年,英国罗纳德·费希尔(R.A.Fisher,1890~1962)在论文《孟德尔遗传假定下的亲缘之间的相关性》(英文:The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance)中提出了新的统计学分析方法,即方差分析法(analysis of variance),方差一词作为数学用语被首次提出。[2][6][7][8]
方差具有几个基本性质,如常数的方差为零等。几种常见的随机变量,如离散型的二项分布、泊松分布,连续型的正态分布等,都可计算出相应的方差。[9][10]与方差相关的定理切比雪夫不等式,它给出了大偏差发生概率的上界,在概率论中应用广泛。[11]统计学中,方差分析法通过构造统计模型,利用假设检验的方法进行分析,可得到一些重要的结论,并应用于其他领域,例如:在金融领域,方差用于衡量股票、债券等金融资产的风险高低;[5][3]在机械制造实际零件加工中,方差用于分析质量因素对产品的影响;[12]在中医临床研究、环境监测自然科学领域中,方差的分析方法仍然可以发挥重要的作用。[7][13][14]

定义

方差是随机变量的重要数字特征之一,是反映随机变量的取值与其数学期望偏离程度的量。方差因随机变量类型的不同有以下定义。[4]