协方差是用于描述两个随机变量之间线性相关性的指标。设 $X$ 和 $Y$ 是两个随机变量,它们的数学期望分别为 $\mu_X$ 和 $\mu_Y$,则它们的协方差 $\operatorname{cov}(X, Y)$ 定义为:
$$\operatorname{cov}(X,Y) = E[(X - \mu_X)(Y - \mu_Y)]$$
其中 $E$ 表示期望运算。协方差可以表示出 $X$ 与 $Y$ 之间的相关性,当 $\operatorname{cov}(X,Y) > 0$ 时,$X$ 和 $Y$ 呈正相关关系;当 $\operatorname{cov}(X,Y) < 0$ 时,$X$ 和 $Y$ 呈负相关关系;当 $\operatorname{cov}(X,Y) = 0$ 时,$X$ 和 $Y$ 之间不存在线性相关关系。