Пусть двумерная случайная величина, составляющие которой и - случайные величины, имеющие математическое ожидание и дисперсию. Положим
Определение 1. Ковариацией (или корреляционным моментом) случайных величин и называется математическое ожидание произведения отклонений этих величин от своих математических ожиданий:
.
Для вычисления дискретных величин пользуются формулой
а для непрерывных случайных величин-формулой
Таким образом, для вычисления нужно знать совместное распределение и .
Свойства ковариации
1) .
2) .
3)
4) .
Действительно,
5) Если случайные величины и независимы, то .
6)
Действительно,
7)
Действительно, положим Тогда
Следовательно, или
Ковариация величина размерная. Ее размерность определяется произведением размерностей случайных величин и , т.е. величина зависит от того, в каких единицах были измерены и . Для того, чтобы устранить этот недостаток, вводят новую числовую характеристику- коэффициент корреляции , который по определению есть
Из 7) следует, что