統計學上,自由度是指當以樣本的統計量來估計總體的參數時,樣本中獨立或能自由變化的數據的個數,稱為該統計量的自由度。一般來説,自由度等於獨立變量減掉其衍生量數。舉例來説,變異數的定義是樣本減平均值(一個由樣本決定的衍生量),因此對N個隨機樣本而言,其自由度為N-1。
數學上,自由度是一個隨機向量的維度數,也就是一個向量能被完整描述所需的最少單位向量數。舉例來説,從電腦屏幕到廚房的位移能夠用三維向量
來描述,因此這個位移向量的自由度是3。自由度也通常與這些向量的座標平方和,以及卡方分佈中的參數有所關  。
擴展資料
統計學自由度的應用如下:
統計模型的自由度等於可自由取值的自變量的個數。如在迴歸方程中,如果共有 
個參數需要估計,則其中包括了 
個自變量(與截距對應的自變量是常量)。因此該回歸方程的自由度為 
在一個包含 
個個體的總體中,平均數為 
知道了 
個個體時,剩下的一個個體不可以隨意變化。為什麼總體方差計算,是除以 
而不是 
呢方差是實際值與期望值之差平方的期望值,所以已知道總體均值或其他統計參數時方差應除以 
除以 
時是方差的一個無偏估計。