python 线性代数:[12]求协方差矩阵

2025-06-19 15:21:48

先搞懂协方差矩阵是什么东西:这篇文章有助于你的理解:

python 线性代数:[12]求协方差矩阵
搞懂协方差以后,我们以一个通俗易懂的例子来说明怎样在python中求协方差矩阵,已经求它是为了干嘛。

假如我们现在想要知道身高和体重的关系,我们测量了三个人的身高和体重,身高用s表示,体重用t表示:

python 线性代数:[12]求协方差矩阵

两个向量构成一个向量组:y

python 线性代数:[12]求协方差矩阵

使用numpy.cov方法来求协方差矩阵:

python 线性代数:[12]求协方差矩阵

怎样读懂协方差矩阵呢?400是s和s的协方差(也就是方差);右上角200是s与t的协方差;100是t与t的协方差(也就是方差);可见协方差矩阵是一个对称阵

python 线性代数:[12]求协方差矩阵

假如我们再增加一个变量,我们还知道这些人的性别,于是性别就是:

python 线性代数:[12]求协方差矩阵

结果也是这样的:

python 线性代数:[12]求协方差矩阵

这是今天用到的所有代码:

>>> import numpy

>>> s=[100,120,140]

>>> t=[50,60,70]

>>> y=s+t

>>> y

[100, 120, 140, 50, 60, 70]

>>> y=[s,t]

>>> y

[[100, 120, 140], [50, 60, 70]]

>>> a=numpy.cov(y)

>>> a

array([[ 400., 200.],

[ 200., 100.]])

>>>

>>> x=[1,0,1]

>>> y=[s,t,x]

>>>

>>> a=numpy.cov(y)

>>> a

array([[ 4.00000000e+02, 2.00000000e+02, 0.00000000e+00],

[ 2.00000000e+02, 1.00000000e+02, 0.00000000e+00],

[ 0.00000000e+00, 0.00000000e+00, 3.33333333e-01]])

>>>

>>>

>>>

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