2023-03-23熱點什么是平方誤差和均方誤差的區別
大家好,小編來為大家解答以下問題,什么是平方誤差和均方誤差的區別,均方誤差和平方誤差的關系,現在讓我們一起來看看吧!
平方差是什么意思
平方差指一個數的平方減去另一個數的平方。
即一個平方數減去另一個平方數。
由此就得到了乘法公式
a2-b2=(a+b)(a-b)。
方差,平方差,標準差的公式是什么?
1、方差是各個數據分別與其平均數之差的平方的和的平均數,用字母D表示。在概率論和數理統計中,方差(Variance)用來度量隨機變量和其數學期望(即均值)之間的偏離程度。在許多實際問題中,研究隨機變量和均值之間的偏離程度有著重要意義。其中,x表示樣本的平均數,n表示樣本的數量,xi表示個體,而s^2就表示方差。
2、平方差公式(difference of two squares)是數學公式的一種,它屬于乘法公式、因式分解及恒等式,被普遍使用。平方差指一個平方數或正方形,減去另一個平方數或正方形得來的乘法公式:a2-b2=(a+b)(a-b)。
3、標準差(Standard Deviation) ,中文環境中又常稱均方差,但不同于均方誤差(mean squared error,均方誤差是各數據偏離真實值的距離平方的平均數,也即誤差平方和的平均數,計算公式形式上接近方差,它的開方叫均方根誤差,均方根誤差才和標準差形式上接近),標準差是離均差平方和平均后的方根,用σ表示。假設有一組數值X1,X2,X3,......XN(皆為實數),其平均值(算術平均值)為μ,公式如圖。
中誤差與方差、平均誤差、或然誤差存在關系:都是誤差的一中。
中誤差:
中誤差不等于真誤差,它僅是一組真誤差的代表值。中誤差的大小反映了該組觀測值精度的高低,因此,通常稱中誤差為觀測值的中誤差。
方差:
方差用來度量隨機變量和其數學期望(即均值)之間的偏離程度。
平方誤差:
表示實驗誤差大小的偏差平方和。在相同的條件下,各次測定值xi對真實值x的偏差平方后再求和。
均方誤差:
各測量值誤差的平方和的平均值的平方根。數理統計中均方誤差是指參數估計值與參數真值之差平方的期望值,記為MSE。
誤差簡介:
誤差是指測量值與真實值之間的差異。由于儀器、實驗條件、環境等因素的限制,測量不可能無限精確,物理量的測量值與客觀存在的真實值之間總會存在著一定的差異,這種差異就是測量誤差。誤差是不可避免的,只能減小。
誤差產生的原因及性質:
根據誤差產生的原因及性質可分為系統誤差與偶然誤差兩類。誤差,物理實驗離不開對物理量的測量,測量有直接的,也有間接的。由于儀器、實驗條件、環境等因素的限制,測量不可能無限精確,物理量的測量值與客觀存在的真實值之間總會存在著一定的差異,這種差異就是測量誤差。誤差不可避免,但若用更精確的儀器或更好的方法,是可以減小誤差的。
1、方差
方差是在概率論和統計方差衡量隨機變量或一組數據時離散程度的度量。用來度量隨機變量和其數學期望之間的偏離程度。
2、平均差
平均差是表示各個變量值之間差異程度的數值之一。指各個變量值同平均數的的離差絕對值的算術平均數。
3、標準差
標準差是離均差平方的算術平均數的平方根,用σ表示。標準差是方差的算術平方根。標準差能反映一個數據集的離散程度。
擴展資料:
一、方差的性質:
1.設C為常數,則D(C) = 0(常數無波動)。
2.D(CX)=C2?D(X) (常數平方提取)。
二、平均差的特點:
平均差越大,表明各標志值與算術平均數的差異程度越大,該算術平均數的代表性就越小;平均差越小,表明各標志值與算術平均數的差異程度越小,該算術平均數的代表性就越大。
三、標準差的計算方法:
所有數減去其平均值的平方和,所得結果除以該組數之個數(或個數減一,即變異數),再把所得值開根號,所得之數就是這組數據的標準差。
參考資料:方差_百度百科
平均差_百度百科
標準差_百度百科
標準誤差(均方誤差)
在相同測量條件下進行的測量稱為等精度測量,例如在同樣的條件下,用同一個游標卡尺測量銅棒的直徑若干次,這就是等精度測量。對于等精度測量來說,還有一種更好的表示誤差的方法,就是標準誤差。
標準誤差定義為各測量值誤差的平方和的平均值的平方根,故又稱為均方誤差。
設n個測量值的誤差為ε1、ε2……εn,則這組測量值的標準誤差σ等于:
由于被測量的真值是未知數,各測量值的誤差也都不知道,因此不能按上式求得標準誤差。測量時能夠得到的是算術平均值(),它最接近真值(N),而且也容易算出測量值和算術平均值之差,稱為殘差(記為v)。理論分析表明①可以用殘差v表示有限次(n次)觀測中的某一次測量結果的標準誤差σ,其計算公式為。
對于一組等精度測量(n次測量)數據的算水平均值,其誤差應該更小些。理論分析表明,它的算術平均值的標準誤差。有的書中或計算器上用符號s表示)與一次測量值的標準誤差σ之間的關系是。
需要注意的是,標準誤差不是測量值的實際誤差,也不是誤差范圍,它只是對一組測量數據可靠性的估計。標準誤差小,測量的可靠性大一些,反之,測量就不大可靠。進一步的分析表明,根據偶然誤差的高斯理論,當一組測量值的標準誤差為σ時,則其中的任何一個測量值的誤差εi有68.3%的可能性是在(-σ,+σ)區間內。
世界上多數國家的物理實驗和正式的科學實驗報告都是用標準誤差評價數據的,現在稍好一些的計算器都有計算標準誤差的功能,因此,了解標準誤差是必要的。
標準誤差定義為各測量值誤差的平方和的平均值的平方根,故又稱為均方誤差.。
標準偏差反映的是個體觀察值的變異,標準誤反映的是樣本均數之間的變異(即樣本均數的標準差,是描述均數抽樣分布的離散程度及衡量均數抽樣誤差大小的尺度),標準誤不是標準差.。
標準誤用來衡量抽樣誤差.標準誤越小,表明樣本統計量與總體參數的值越接近,樣本對總體越有代表性,用樣本統計量推斷總體參數的可靠度越大.因此,標準誤是統計推斷可靠性的指標.。
在相同測量條件下進行的測量稱為等精度測量,例如在同樣的條件下,用同一個游標卡尺測量銅棒的直徑若干次,這就是等精度測量.對于等精度測量來說,還有一種更好的表示誤差的方法,就是標準誤差.。
標準差是各數據偏離平均數的距離的平均數,它是離均差平方和平均后的方根,標準差能反映一個數據集的離散程度.。
標準差與標準誤都是心理統計學的內容,兩者不但在字面上比較相近,而且兩者都是表示距離某一個標準值或中間值的離散程度,即都表示變異程度,但是兩者是有著較大的區別的.。
首先要從統計抽樣的方面說起.現實生活或者調查研究中,我們常常無法對某類欲進行調查的目標群體的所有成員都加以施測,而只能夠在所有成員(即樣本)中抽取一些成員出來進行調查,然后利用統計原理和方法對所得數據進行分析,分析出來的數據結果就是樣本的結果,然后用樣本結果推斷總體的情況.一個總體可以抽取出多個樣本,所抽取的樣本越多,其樣本均值就越接近總體數據的平均值.。
標準差(standard deviation, STD)
表示的就是樣本數據的離散程度.標準差就是樣本平均數方差的開平方,標準差通常是相對于樣本數據的平均值而定的,通常用M±SD來表示,表示樣本某個數據觀察值相距平均值有多遠.從這里可以看到,標準差收到極值的影響.標準差越小,表明數據越聚集;標準差越大,表明數據越離散.標準差的大小因測驗而定,如果一個測驗是學術測驗,標準差大,表示學生分數的離散程度大,更能夠測量出學生的學業水平;如果一個側樣測量的是某種心理品質,標準差小,表明所編寫的題目是同質的,這時候的標準差小的更好.標準差與正態分布有密切聯系:在正態分布中,1個標準差等于正態分布下曲線的68.26%的面積,1.96個標準差等于95%的面積.這在測驗分數等值上有重要作用.。
標準誤(standard error, SE)。
表示的是抽樣的誤差.因為從一個總體中可以抽取出無多個樣本,每一個樣本的數據都是對總體的數據的估計.標準誤代表的就是當前的樣本對總體數據的估計,標準誤代表的就是樣本均數與總體均數的相對誤差.標準誤是由樣本的標準差除以樣本人數的開平方來計算的.從這里可以看到,標準誤更大的是受到樣本人數的影響.樣本人數越大,標準誤越小,那么抽樣誤差就越小,就表明所抽取的樣本能夠較好地代表樣本.。
均方誤差和方差的關系:方差是數據序列與均值的關系,而均方誤差是數據序列與真實值之間的關系。
均方誤差是各數據偏離真實值差值的平方和的平均數,也就是誤差平方和的平均數。
在概率論和統計方差是衡量隨機變量或一組數據時離散程度的度量。概率論中方差用來度量隨機變量和其數學期望(即均值)之間的偏離程度。統計中的方差(樣本方差)是各個樣本數據和平均數之差的 平方和 的平均數。在許多實際問題中,研究方差即偏離程度有著重要意義。
對于一組隨機變量或者統計數據,其期望值(平均數)用E(X)表示,即隨機變量或統計數據的均值, 然后對各個數據與均值的差的平方和。
什么是標準差:
方差和標準差的關系很簡單,標準差(也稱均方差)的平方就是方差。
標準差能反映一個數據集的離散程度 (或理解為數據集的波動大小)。
既然都能反映數據集的離散程度,既生瑜何生亮?因為我們發現,方差與我們要處理的數據的量綱是不一致的(單位不一致),雖然能很好的描述數據與均值的偏離程度,但是處理結果是不符合我們的直觀思維的。
比如一個班男生的平均身高是170cm,標準差是10cm,那么方差就是100cm^2。可以簡便的描述為本班男生身高分布在170±10cm,方差就無法做到這點。
是各數據偏離平均數的距離的平均數,它是離均差平方和平均后的方根,用σ表示。也是方差的算術平方根,能反映一個數據集的離散程度,平均數相同的,標準差未必相同。
例如:
X是真實數據,Y是預測數據,共有N個。
那么MSE = sum((X-Y).^2)/N。
擴展資料:
注意事項
考慮兩個3×3的數組,可以理解為兩張3×3的圖片,如下:
a = tf.constant([[4.0, 4.0, 4.0], [3.0, 3.0, 3.0], [1.0, 1.0, 1.0]])。
b = tf.constant([[1.0, 1.0, 1.0], [1.0, 1.0, 1.0], [2.0, 2.0, 2.0]])。
print(a)
print(b)
以上打印出來的結果如下:
Tensor("Const_16:0", shape=(3, 3), dtype=float32)。
Tensor("Const_17:0", shape=(3, 3), dtype=float32)。
而如果要得到具體的類似array形式的值,則需要用到sess.run:。
with tf.Session() as sess:。
? print(sess.run(a))。
? print(sess.run(b))。
得到:
[[4. 4. 4.]
[3. 3. 3.]
[1. 1. 1.]]
[[1. 1. 1.]
[1. 1. 1.]
[2. 2. 2.]]