DEEP DIVE / WORD ENTRY

covariance.

名詞

CORE MEANING / 核心の意味

2つの変数が、それぞれの平均からのズレとして「一緒にどう動くか」を表す統計量。
この記事の目次

CHAPTER 01

意味の核心

2つの変数が、それぞれの平均からのズレとして「一緒にどう動くか」を表す統計量。

母共分散Cov(X,Y)=E[(X−μX)(Y−μY)]。両変数が平均より同時に高い・低い傾向なら正、片方が高いとき他方が低い傾向なら負になりやすい。値の大きさは単位と尺度にも依存するため、強さを比較するには標準化したcorrelation(相関係数)が便利。

注意:共分散が0でも独立とは限らない。また相関・共分散から因果関係は結論できない。標本共分散は母共分散とは推定式の分母などが違い得る。

CHAPTER 02

意味の広がり

共分散

2変数の平均からの偏差の積に基づく統計量

covariance between X and Y のように用いる。正・負の符号は線形な同時変動の方向を反映するが、絶対値だけで異なる尺度のデータを比較しない。

The report includes the covariance between the two variables.
その報告書には2つの変数の共分散が示されています。
We calculated the covariance for the two sets of values.
私たちは2組の値について共分散を計算しました。

CHAPTER 03

類義語のニュアンス比較

統計量:covariance / correlation

比較のポイント:単位に依存する共分散と標準化された相関係数

covariance

2変数の平均からの偏差の積に基づく統計量/ここでは「2変数の平均からの偏差の積に基づく統計量」という意味で比較。

correlation

標準化した線形関係の方向・強さ/通常の相関係数は−1から1の範囲

variance

一変数のばらつき/同一変数の共分散Cov(X,X)に対応

単位に依存する共分散と標準化された相関係数

We calculated the covariance between height and weight.
身長と体重の共分散を計算した。
We calculated the correlation between height and weight.
身長と体重の相関係数を計算した。

違い:共分散は身長×体重の単位を持ち、相関係数は無次元になる。

言い換え:同一の変数に関する計算でも、統計量が異なるので数値の置換はできない。

CHAPTER 04

語源と関連語

co-「共に」とvariant「変化する」に関連するcovariantから発達した数学用語。

  • 「co=共に」「variance=ばらつき」から、2つのズレを掛け合わせて見ると連想する(式そのものの語源ではない)。
variance

一変数の分散。

correlation

共分散を標準化した相関係数。

CHAPTER 05

実践的な用法

calculate covariance

共分散を計算する

covariance between variables

変数間の共分散

Cov(X,Y)=E[(X−μX)(Y−μY)]

母共分散の定義

Cov(X,X)=Var(X)

自分自身との共分散は分散

zero covariance ≠ independence

共分散0は独立の十分条件ではない

CHAPTER 06

覚えておきたいこと

「co=共に」「variance=ばらつき」から、2つのズレを掛け合わせて見ると連想する(式そのものの語源ではない)。 2つの変数が、それぞれの平均からのズレとして「一緒にどう動くか」を表す統計量。