Variance-kovarianční matice - co to je, definice a koncept

Obsah:

Variance-kovarianční matice - co to je, definice a koncept
Variance-kovarianční matice - co to je, definice a koncept
Anonim

Variačně-kovarianční matice je čtvercová matice dimenze nxm, která shromažďuje odchylky v hlavní úhlopříčce a kovariance v prvcích mimo hlavní úhlopříčku.

Jinými slovy, variance-kovarianční matice je matice, která má stejný počet řádků a sloupců a má rozptyly distribuované na hlavní úhlopříčce a kovariance na prvcích mimo hlavní úhlopříčku.

Kovariance

Maticová reprezentace

Variačně-kovarianční matice je obvykle vyjádřena jako

Ačkoli se zdá, že je to symbol součtu a že nemá žádný vztah k matici variance-kovarianční matice, toto řecké písmeno dokonale představuje obsah této matice.

Abychom tomu porozuměli, podívejme se nejprve na jeho výraz:

S vědomím, že existuje m sloupce, elipsa označuje, že sloupce mezi druhým a posledním sloupcem byly vynechány. Podobně s vědomím, že existuje n řádky, elipsa označuje, že řádky mezi druhým a posledním řádkem byly vynechány.

V tomto případě použijeme sigmu k reprezentaci kovariancí a sigma na druhou pro odchylky. Jako příklad:

Jaké řecké písmeno se objevuje ve všech prvcích matice? Sigma.

Je tedy logické, že k definování variance-kovarianční matice se také používá sigma.

Řecký dopis

je kapitálová forma

Takže pokud si pamatujeme, že matice variance-kovarianční matice je vyjádřena jako velká písmena sigmy, bude snazší si zapamatovat její definici.

Požadavky na to, aby to byla variančně-kovarianční matice

Požadavky, aby matice byla variance-kovariance, jsou následující:

  • Čtvercová matice: stejný počet řádků (n) jako sloupce (m), potom n = m, a proto lze rozměr této matice vyjádřit jak nxm, tak nxn.
  • V hlavní úhlopříčka existují odchylky:
  • Mimo hlavní úhlopříčku existují kovariance:

Aplikace

Varianta-kovarianční matice je v ekonometrii velmi oblíbená, protože se mimo jiné používá hlavně při maticovém výpočtu koeficientů lineární regrese za použití Obyčejných nejmenších čtverců.

Ve financích se používá k získání obecného obrazu o volatilitě finančních aktiv.

Matematické vyjádření rozptylu a kovariance

Matematika je vyjádřena takto:

  • Kovariance prvku n = 1 am = 2
  • Rozptyl prvku n = 1 am = 1

Lze opravit jak rozptyl, tak kovarianci. To znamená, že jmenovatel je n-1 místo n. To je způsobeno stupni volnosti a záleží na tom, zda mluvíme o populačních nebo vzorových odchylkách a kovariancích.