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共變異數與相關

共變異數用來衡量兩個變數是否會一起變動(「變異」)。它的計算方式是逐點計算先前練習中的偏差乘積 dx[n]*dy[n],再對所有這些乘積取平均。

相關本質上是標準化後的共變異數。在這個練習中,你會拿到兩個高度相關的資料陣列,並將視覺化並計算「共變異數」與「相關」兩者。

本練習屬於課程

Python 線性建模入門

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練習說明

  • 使用 np.mean() 先減去平均數來計算偏差 dxdy,並將它們的乘積 dx*dy 取平均作為 covariance
  • 使用 np.std() 以標準差進行除法來計算標準化偏差 zxzy,並將它們的乘積 zx*zy 取平均作為 correlation
  • 使用 plot_normalized_deviations(zx, zy) 繪製標準化偏差的乘積,並以視覺方式對照檢查其與相關係數的數值是否一致。

動手互動練習

試著完成這個範例程式碼,體驗一下這個練習。

# Compute the covariance from the deviations.
dx = x - np.____(x)
dy = y - np.____(y)
covariance = np.____(____ * ____)
print("Covariance: ", covariance)

# Compute the correlation from the normalized deviations.
zx = dx / np.____(x)
zy = dy / np.____(y)
correlation = np.____(____ * ____)
print("Correlation: ", correlation)

# Plot the normalized deviations for visual inspection. 
fig = plot_normalized_deviations(zx, zy)
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