Covarianza

Por el equipo de promedio.net · Actualizado el

La covarianza mide si dos variables numéricas tienden a variar juntas. Es positiva cuando los valores altos de una suelen ir con valores altos de la otra (temperatura y venta de helados), negativa cuando los altos de una van con los bajos de la otra (precio y cantidad comprada) y cercana a cero cuando no hay una tendencia lineal común. Se calcula promediando, para cada par de datos, el producto de sus desviaciones respecto a sus medias. Su gran limitación es que su tamaño depende de las unidades: la misma relación da una covarianza distinta si mides en grados Celsius o Fahrenheit, en pesos o en miles de pesos. Por eso, para medir la fuerza de la relación se usa su versión estandarizada, el coeficiente de correlación de Pearson.

Fórmula

sxy = Σ (xᵢ − x̄)(yᵢ − ȳ)n − 1

Para una población completa se divide entre N. La covarianza de una variable consigo misma es su varianza: sxx = s².

Cómo se calcula

  1. Calcula la media de cada variable.
  2. Para cada par, resta su media a x y a y.
  3. Multiplica las dos desviaciones de cada par. El producto es positivo si ambas están del mismo lado de su media y negativo si están en lados opuestos.
  4. Suma los productos.
  5. Divide entre n − 1. En Excel: =COVARIANZA.M(rango_x;rango_y) (muestral) o COVARIANZA.P (poblacional).

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: temperatura y ventas de agua fresca

Un puesto registró la temperatura máxima y los vasos vendidos en cinco días:

Temperatura (°C)Vasosx − 24y − 55Producto
1845−6−1060
2144−3−1133
2458030
2755300
3073618108
  • Medias: 24 °C y 55 vasos.
  • Suma de productos: 201.
  • Covarianza: 201 ÷ 4 = 50.25 °C·vasos.

Es positiva: los días más calurosos se vende más. Pero el número 50.25 por sí solo no dice si la relación es fuerte o débil; dividiéndolo entre las dos desviaciones estándar (≈ 4.74 y ≈ 11.77) se obtiene la correlación, ≈ 0.90, que sí indica una relación fuerte.

Ejemplo 2: la covarianza cambia con las unidades

Con los mismos cinco días, mide la temperatura en Fahrenheit (°F = 1.8 × °C + 32). Las desviaciones de la temperatura se multiplican por 1.8, y la covarianza también: 50.25 × 1.8 ≈ 90.45 °F·vasos. La relación es idéntica; solo cambió la escala. La correlación, en cambio, sigue valiendo 0.90.

Regla general: si multiplicas x por a y y por b, la covarianza se multiplica por a·b. Sumar constantes (como el 32) no la cambia.

Ejemplo 3: la covarianza en la varianza de una suma

Dos inversiones tienen rendimientos con varianzas 4 y 9 (en puntos porcentuales al cuadrado). La varianza de su suma es Var(X + Y) = Var(X) + Var(Y) + 2·Cov(X, Y).

  • Si su covarianza es −1.5: 4 + 9 − 3 = 10.
  • Si su covarianza es +3: 4 + 9 + 6 = 19.

Combinar cosas que se mueven en sentidos opuestos reduce la variación del total. Es el principio de la diversificación, y la covarianza es lo que lo mide. (Esto es una explicación del cálculo, no una recomendación de inversión).

Cuándo no usarla

Errores comunes