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标 题Re: [问题] 关於自由度
发信站次世代BS2 (Tue May 31 12:08:59 2005)
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简单地说, "自由度" 指的当然是如前面网友说的, 资料
允许自由变动的个数.
然而, 究竟要考虑甚麽资料? 为何要考虑 "平均数固定"?
显然, 所谓 "自由度是允许自由变动的资料数" 是看起来
正确但并未解释清楚的答案.
自由度, 几乎 (即使不是全部) 都与 "变异量" 是直接有
关的. 在 t 统计量, 卡方(χ^2) 统计量, F 统计量, 有
提到 "自由度" 的地方都跟变异量有关.
变异量的基本形式是平方和.
单一样本变异数是 n 个离均差 e_i = y_i - y_bar 的平
方和除以自由度; ANOVA 中各种平方和; 回归分析中的误
差平方和、回归平方和及两模型比较的额外平方和; 列联
表卡方检定统计量, 都是平方和为基础的统计量, 都涉及
自由度.
假设一个统计量的基础是某种平方和 Q = Σc_i(e_i)^2.
问: 在 c_i 都是正数的情况, 自由度是甚麽? 答案就是:
这些 e_i 有多少个可以自由变动? 单一样本X_1,...,X_n
样本平均数 Y=(X_1+...+X_n)/n 而 e_i = X_i - Y, 则
样本变异数涉及的平方和是
Q = Σ(e_i)^2 with e_1 + ... + e_n = 0
因此有 n-1 个自由度. 简单直线回归模型
Y_i = α + β x_i + ε_i, i=1,...,n
最小平方估计
Z_i = a + b x_i,
残差 e_i = Y_i - Z_i. 则
回归平方和 = Σ(Z_i - Y_bar)^2
= (b^2)Σ(x_i-x_bar)^2
只有一个自由度, 只有 b^2 一个有效项,因 Z_i - Y_bar
各与 x_i - x_bar 成比例. 而残差平方和 Σe_i^2 有 n
项, 但这 n 个 e_i 满足
Σ e_i = 0 及 Σ(x_i e_i) = 0
两个条件, 因此决定了其中 n-2 个, 另两个值就可算出,
所以自由度是 n-2.
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3F:→ lovewa:没想到还要考虑到这些变数有没有给定什麽已知的量 140.115.152.41 05/31