两个相关系数的比较

斯皮尔曼相关系数和皮尔逊相关系数选择:
1.连续数据,正态分布,线性关系,用pearson相关系数是最恰当,当然用spearman相关系数也可以, 就是效率没有pearson相关系数高。
2.上述任一条件不满足,就用spearman相关系数,不能用pearson相关系数。
3.两个定序数据之间也用spearman相关系数,不能用pearson相关系数。
定序数据是指仅仅反映观测对象等级、顺序关系的数据,是由定序尺度计量形成的,表现为类别,可以进行排序,属于品质数据。
例如:优、良、差;我们可以用1表示差、2表示良、3表示优,但请注意,用2除以1得出的2并不代表任何含义。定序数据最重要的意义代表了一组数据中的某种逻辑顺序。
注:斯皮尔曼相关系数的适用条件比皮尔逊相关系数要广,只要数据满足单调关系(例如线性函数、指数函数、对数函数等)就能够使用。

皮尔逊Pearson相关系数

总体和样本

总体——所要考察对象的全部个体叫做总体.我们总是希望得到总体数据的一些特征(例如均值方差等)
样本——从总体中所抽取的一部分个体叫做总体的一个样本
计算这些抽取的样本的统计量来估计总体的统计量:例如使用样本均值、样本标准差来估计总体的均值(平均水平)和总体的标准差(偏离程度)

总体皮尔逊Pearson相关系数

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直观理解协方差:如果X、Y变化方向相同,即当X大于(小于)其均值时,Y也大于(小于)其均值,在这两种情况下,乘积为正。如果X、Y的变化方向一直保持相同,则协方差为正;同理,如果X、Y变化方向一直相反,则协方差为负;如果X、Y变化方向之间相互无规律,即分子中有的项为正,有的项为负,那么累加后正负抵消。
注意:协方差的大小和两个变量的量纲有关,因此不适合做比较
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皮尔逊相关系数也可以看成是剔除了两个变量量纲影响,即将X 和Y标准化后的协方差。

样本皮尔逊Pearson相关系数

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皮尔逊相关系数的理解与误解

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(1)非线性相关也会导致线性相关系数很大,例如图2。
(2)离群点对相关系数的影响很大,例如图3,去掉离群点后,相关系数为0.98。
(3)如果两个变量的相关系数很大也不能说明两者相关,例如图4,可能是受到了异常值的影响。
(4)相关系数计算结果为0,只能说不是线性相关,但说不定会有更复杂的相关关系(非线性相关),例如图5。
这里的相关系数只是用来衡量两个变量线性相关程度的指标; 必须先确认这两个变量是线性相关的,然后这个相关系数才能说明相关程度如何。
如果两个变量本身就是线性的关系,那么皮尔逊相关系数绝对值大的就是相关性强,小的就是相关性弱;
在不确定两个变量是什么关系的情况下,即使算出皮尔逊相关系数,发现很大,也不能说明那两个变量线性相关,甚至不能说他们相关,我们一定要画出散点图来看才行
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对相关系数大小的解释

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上表所定的标准从某种意义上说是武断的和不严格的。 对相关系数的解释是依赖于具体的应用背景和目的的。
事实上,比起相关系数的大小,我们往往更关注的是显著性。(假设检验)

使用皮尔逊Pearson相关系数的步骤

第一步 描述性统计

描述性统计

第二步 正态性检验

正态性检验

第三步 绘制矩阵散点图,观察线性关系

使用SPSS比较方便: 图形 ‐ 旧对话框 ‐ 散点图/点图 ‐ 矩阵散点图
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第四步 计算皮尔逊Pearson相关系数

使用MATLAB
corrcoef函数: correlation coefficient相关系数 R = corrcoef(A)   返回 A 的相关系数的矩阵,其中 A 的列表示随机变量(指标),行表示观测值(样本)。 R = corrcoef(A,B) 返回两个随机变量 A 和 B (两个向量)之间的系数。
我们要计算体测的六个指标之间的相关系数,只需要使用下面这个语句: R = corrcoef(Test);
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第五步 判断皮尔逊Pearson相关系数是否显著

对皮尔逊相关系数进行假设检验

斯皮尔曼spearman相关系数

定义

定义一

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注:数值相同,取位置的算术平均
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定义二

斯皮尔曼相关系数被定义成等级之间的皮尔逊相关系数。
(和之前的结果有微小差别,来自取算术平均值的步骤)

SPSS计算斯皮尔曼相关系数并进行显著性检验

 

MATLAB中计算斯皮尔曼相关系数

两种用法 (1)
这里的X和Y必须是列向量
(2)
这时计算X矩阵各列之间的斯皮尔曼相关系数
(3)

斯皮尔曼相关系数的假设检验

 

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