小卫智库 | 苏说统计课堂,15分钟带你了解自由度!


自由度
目的:关于自由度的概念以及自由度如何计算。
以下对三个统计学教材中自由度进行罗列。


均出现在方差和标准差计算的这一部分,且均涉及到总体和样本,根据教材中的解读,分别从两个角度对自由度进行剖析:
(1)从简单角度理解自由度最基础的含义

(2)样本标准差对总体标准差的“无偏”估计


👉 首先,先从样本和总体的集中趋势指标—算术平均数入手:

👉 接下来是样本和总体的离散趋势指标—方差/标准差:

由于n>0,因此该函数为开口向上的二次函数曲线,粗略图示如下:

因此,在对称轴处取得最小值。基于此,计算离均差平方和SS,即:




至此,样本标准差如何计算就推导完成了!

基于两个角度对自由度进行透析后,当进行统计推断时,不同统计方法的自由度计算汇总如下:



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