Kovarianz berechnen

In dieser Grafik sind zwei Messreihen dargestellt in verschiedenen Farben. Die Kovarianz berechnet sich wie folgt...

Abweichung zum Mittelwert

Es wird der Mittelwert der ersten Messreihe bestimmt und für jede Messung die Abweichung, entweder positiv oder negativ, zum Mittelwert.

Abweichung zum Mittelwert

Genau so mit der zweiten Messreihe


Produkt der Abweichungen

Im nächsten Schritt multiplizieren wir die Abweichungen der Messreihen mit einander und summieren die entstehenden Flächen (grau). Dabei verwenden wir die Vorzeichenregeln des Multiplizierens...

Negative Flächen

... und lassen negative Flächen zu (hier im Blauton). Die Summe der Flächen wird positiv, wenn beide Messreihen gemeinsam wachsen, sie wird negativ, wenn sie entgegengesetzt wachsen und nahe null, wenn kein Zusammenhang besteht.

Als Formel dargestellt

Die Formel für die Kovarianz zeigt dieses Verfahren an. Der Term 1/n dient dazu, dass die Resultate vergleichbar bleiben unabhängig von der Anzahl Messwerte.

Ergänzungen zur Kovarianz

In der Statistik wird unterschieden, ob der Mittelwert im Voraus bekannt war oder ob der berechnet wurde aus den Messreihen. Falls er berechnet wurde, wird der Term 1/n durch 1/(n-1) ersetzt. Dieser Term wird auch als Bessel-Korrektur bezeichnet.

Die Kovarianz ist nicht normiert, d.h. sie kann sehr grosse oder sehr kleine Werte annehmen.