平均数和变异性量数是用于描述数据分布特征的关键,但变量之间的关系如何描述?

或者说当一个变量发生变化的时候,另一个变量如何变化?

这就涉及到相关系数的计算。


相关系数(correlation coefficient):是反映两个事物(变量)之间线性关系的数值性指标。


相关关系的类型和相应的变量之间的关系

变量X

变量Y

相关关系的类型

数值

例子

X值增大

Y值增大

直接的或正向的

(0,1)

存的钱越多,利息就越多

X值降低

Y值降低

直接的或正向的

(0,1)

存的钱越少,利息就越少

X值增大

Y值降低

间接的或负向的

(-1,0)

运动越多,体重就越轻

X值降低

Y值增大

间接的或负向的

(-1,0)

运动越少,体重就越重



相关系数的绝对值越大,相关性越强,相关系数越接近于1或-1,相关度越强,相关系数越接近于0,相关度越弱。

通常情况下通过以下取值范围判断变量的相关强度:

0.8-1.0

极强相关

0.6-0.8 

强相关

0.4-0.6 

中等程度相关

0.2-0.4 

弱相关

0.0-0.2

极弱相关或无相关


 


皮尔逊相关(pearson product-momentcorrelation):也称为积差相关(或积矩相关)是英国统计学家皮尔逊于20世纪提出的一种计算直线相关的方法。
皮尔逊相关是一种线性相关系数,是用来反映两个变量线性相关程度的统计量。
                     

n   是样本规模

X   是变量X的具体数值

Y   是变量Y的具体数值

XY 是每一个X值与相应的Y值的乘积

X2  是X值的平方

Y2   是Y值的平方


如计算下面这组数据

 

X值

Y值

X2

Y2

XY

 

2

3

4

9

6

 

4

2

16

4

8

 

5

6

25

36

30

 

6

5

36

25

30

 

4

3

16

9

12

 

7

6

49

36

42

 

8

5

64

25

40

 

5

4

25

16

20

 

6

4

36

16

24

 

7

5

49

25

35

合计

54

43

320

201

247


套公式为

n=10

(10×247-54×43) / ((10×320-542 )(10×201-432)) = 0.692



皮尔逊相关系数的适用范围
  1. 两个变量间有线性关系
  2. 变量是连续变量
  3. 变量均符合正态分布,且二元分布也符合正态分布
  4. 两变量独立


相关仅表示两个或更多变量之间存在关联关系,相关和因果关系无关。