协方差矩阵是一个正方形矩阵,其中每个元素是两个随机变量之间的协方差。如果有n个随机变量,那么协方差矩阵将是一个n x n的矩阵。
协方差矩阵可以通过以下公式计算:
$$
Sigma = frac{1}{n-1} sum_{i=1}^{n} (X_i - bar{X})(X_i - bar{X})^T
$$
其中,$Sigma$表示协方差矩阵,$n$表示随机变量的数量,$X_i$表示第$i$个随机变量的观测值,$bar{X}$表示所有随机变量的平均值。$^T$表示矩阵的转置。
这个公式的含义是,对于每个随机变量,我们计算它与其他随机变量的协方差,然后将这些协方差相加,并除以$n-1$来得到协方差矩阵。因为我们使用样本数据来估计协方差,所以除以$n-1$而不是$n$是为了避免偏差。