自由度(degree of freedom, df)是一个物理学和统计学中广泛使用的概念,它指的是在特定条件下可以独立变化的变量的个数。
在物理学中,自由度通常用来描述一个力学系统的独立坐标的个数,即确定一个物体在空间位置所需的独立坐标数目。例如,一个质点在三维空间中的位置可以用三个坐标(x, y, z)来确定,因此其自由度为3。
在统计学中,自由度则与样本数据的自由度有关。当使用样本数据来估计总体参数时,自由度是指样本中独立或能自由变化的数据的个数。例如,如果有一个包含n个数据点的样本,并且其中有k个数据点受到约束,那么样本的自由度就是`df = n - k`。
需要注意的是,自由度在不同的情境下可能有不同的含义和计算方法,但核心思想是描述系统或样本中独立变化的参数的数量