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      Matlab協(xié)方差矩陣的計(jì)算原理

       panply 2010-08-04
      來源:http://www.cnblogs.com/cvlabs/archive/2010/05/08/1730319.html


      Matlab協(xié)方差矩陣的計(jì)算原理
      =
          
      -1     1     2
          
      -2     3     1
           
      4     0     3

      for i=1:size(a,2
          
      for j=1:size(a,2
              c(i,j)
      =sum((a(:,i)-mean(a(:,i))).*(a(:,j)-mean(a(:,j))))/(size(a,1)-1);
          end 
      end

      c =

         10.3333   -4.1667    3.0000

         -4.1667    2.3333   -1.5000

          3.0000   -1.5000    1.0000 

       c為求得的協(xié)方差矩陣,在matlab以矩陣a的每一列為變量,對(duì)應(yīng)的每一行為樣本。這樣在矩陣a中就有3個(gè)列變量分別為a(:,1), a(:,2), a(:,3)。

       在協(xié)方差矩陣c中,每一個(gè)元素c(i,j)為對(duì)第i列與第j列的協(xié)方差,例如c(1,2) = -4.1667為第一列與第二列的協(xié)方差。

       

       拿c(1,2)的求解過程來說

       c(1,2)=sum((a(:,1)-mean(a(:,1))).*(a(:,2)-mean(a(:,2))))/(size(a,1)-1);

       1. a(:,1)-mean(a(:,1)),第一列的元素減去該列的均值得到

         -1.3333

         -2.3333

          3.6667

      2,  a(:,2)-mean(a(:,2)),第二列的元素減去該列的均值得到

         -0.3333

          1.6667

         -1.3333

      3, 再將第一步與第二部的結(jié)果相乘

         -1.3333        -0.3333           0.4444

         -2.3333  .*     1.6667  =     -3.8889

          3.6667         -1.3333          -4.8889

       

      4, 再將結(jié)果求和/size(a,1)-1 得 -4.1667,該值即為c(1,2)的值。

       

      再細(xì)看一下是不是與協(xié)方差公式:Cov(X,Y) = E{ [ (X-E(X) ] [ (Y-E(Y) ] } 過程基本一致呢,只是在第4步的時(shí)候matlab做了稍微的調(diào)整,自由度為n-1,減少了一行的樣本值個(gè)數(shù)。

      Alex.ren
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