統計 - 相關係數



相關係數

相關係數是衡量一個變數的值的變化在多大程度上可以預測另一個變數的值的變化的統計指標。在正相關的變數中,值會同步增加或減少。在負相關的變數中,一個變數的值增加時,另一個變數的值會減少。

相關係數表示為+1和-1之間的值。

係數+1表示完美的正相關:一個變數的值的變化將預測第二個變數在相同方向上的變化。

係數-1表示完美的負相關:一個變數的值的變化預測第二個變數在相反方向上的變化。較低程度的相關性表示為非零小數。係數為零表示變數波動之間沒有明顯的關聯。

公式

${r = \frac{N \sum xy - (\sum x)(\sum y)}{\sqrt{[N\sum x^2 - (\sum x)^2][N\sum y^2 - (\sum y)^2]}} }$

其中:

  • ${N}$ = 分數對的數量

  • ${\sum xy}$ = 成對分數的乘積之和。

  • ${\sum x}$ = x分數之和。

  • ${\sum y}$ = y分數之和。

  • ${\sum x^2}$ = x分數的平方和。

  • ${\sum y^2}$ = y分數的平方和。

示例

問題陳述

計算下列資料的相關係數

XY
12
35
45
48

解答

${ \sum xy = (1)(2) + (3)(5) + (4)(5) + (4)(8) = 69 \\[7pt] \sum x = 1 + 3 + 4 + 4 = 12 \\[7pt] \sum y = 2 + 5 + 5 + 8 = 20 \\[7pt] \sum x^2 = 1^2 + 3^2 + 4^2 + 4^2 = 42 \\[7pt] \sum y^2 = 2^2 + 5^2 + 5^2 + 8^2 = 118 \\[7pt] r= \frac{69 - \frac{(12)(20)}{4}}{\sqrt{(42 - \frac{(12)^2}{4})(118-\frac{(20)^2}{4}}} \\[7pt] = .866 }$
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