定理已证明
偏离均值之和为零
命题陈述
对任意数据集 x1,x2,…,xn 及其均值 xˉ,都有 ∑i=1n(xi−xˉ)=0。
为什么成立?
均值恰恰被定义为数据的平衡点——可以想象一个在每个 xi 处都放了砝码的跷跷板——因此均值以上的值必须恰好抵消均值以下的值,否则 xˉ 就不会是那个平衡点。
证明思路
把求和展开:∑i=1n(xi−xˉ)=∑i=1nxi−∑i=1nxˉ。第二个和把常数 xˉ 自身相加了 n 次,所以 ∑i=1nxˉ=nxˉ。
根据定义,xˉ=n1∑i=1nxi,两边同乘以 n 得到 nxˉ=∑i=1nxi。这恰好与上面展开式中的第一个和是同一个量。
代回原式:∑i=1n(xi−xˉ)=∑i=1nxi−nxˉ=∑i=1nxi−∑i=1nxi=0,这就证明了结论。