定理 1(常数的方差).若是常数,则 。
证明 .由及 ,得 。
或者这么直观地理解,由于方差的作用是衡量随机性(波动性),而常数没有随机性,因此其方差为0。
定理 2(方差的线性变换定理).对于任意常数、 及 ,有 。
证明 .根据以及 ,可得:
例 1.代表“某公司工人的工资”,其标准差为 元。现有两种工资提升方案, (1)若每人工资增加1000元,即提升后工资为
,请求出 ; (2)若每人工资提升为原来的1.2倍,即提升后工资为
,请求出 。
解 .(1)若每人工资增加1000元,则提升前后的差距会保持不变。例如,最低工资从3000元提升至4000元,最高工资从8000元提升至9000元,差距依然为5000元,如图 1 所示。图 1 每人工资增加1000元,提升前后的差距保持不变
因此,衡量这一差距的标准差也不会变。这个结论可由方差的线性变换定理(定理 2 )推出:
(2)若每人工资提升为原来的1.2倍,则提升前后的差距会变大1.2倍,如图 2 所示。 图 2 每人工资提升为原来的1.2倍,提升前后的差距变大1.2倍
因此,标准差也变大1.2倍,这个结论也可由方差的线性变换定理(定理 2 )推出: