相关系数r的计算公式怎么算在统计学中,相关系数(Pearson相关系数)是衡量两个变量之间线性关系密切程度的重要指标。它可以帮助我们判断两个变量是否具有正相关、负相关或无相关性。这篇文章小编将拓展资料相关系数r的计算公式,并通过表格形式清晰展示其计算经过。
一、相关系数r的定义
相关系数r(Pearson相关系数)的取值范围在-1到1之间:
– r = 1:完全正相关
– r = -1:完全负相关
– r = 0:无线性相关
r值越接近1或-1,表示两个变量之间的线性关系越强;越接近0,则关系越弱。
二、相关系数r的计算公式
相关系数r的计算公式如下:
$$
r = \fracn\sum xy – (\sum x)(\sum y)}\sqrt[n\sum x^2 – (\sum x)^2][n\sum y^2 – (\sum y)^2]}}
$$
其中:
– $ n $:数据对的数量
– $ x $:第一个变量的数值
– $ y $:第二个变量的数值
– $ \sum xy $:所有x和y对应乘积之和
– $ \sum x $ 和 $ \sum y $:x和y的总和
– $ \sum x^2 $ 和 $ \sum y^2 $:x和y的平方和
三、计算步骤拓展资料
下面内容是计算相关系数r的详细步骤:
| 步骤 | 内容说明 |
| 1 | 收集两组数据(x, y),并确定数据对数量n |
| 2 | 计算每个数据对的乘积xy,并求和得到Σxy |
| 3 | 分别计算Σx、Σy、Σx2、Σy2 |
| 4 | 将上述结局代入公式进行计算 |
| 5 | 得出r值,并根据r值判断变量间的相关性 |
四、示例计算(表格形式)
假设我们有下面内容数据:
| x | y | xy | x2 | y2 |
| 1 | 2 | 2 | 1 | 4 |
| 2 | 4 | 8 | 4 | 16 |
| 3 | 6 | 18 | 9 | 36 |
| 4 | 8 | 32 | 16 | 64 |
| 5 | 10 | 50 | 25 | 100 |
计算结局:
– n = 5
– Σx = 1+2+3+4+5 = 15
– Σy = 2+4+6+8+10 = 30
– Σxy = 2+8+18+32+50 = 110
– Σx2 = 1+4+9+16+25 = 55
– Σy2 = 4+16+36+64+100 = 220
代入公式:
$$
r = \frac5 \times 110 – (15 \times 30)}\sqrt[5 \times 55 – (15)^2][5 \times 220 – (30)^2]}} = \frac550 – 450}\sqrt(275 – 225)(1100 – 900)}} = \frac100}\sqrt50 \times 200}} = \frac100}\sqrt10000}} = \frac100}100} = 1
$$
因此,r = 1,表示x和y之间存在完全正相关关系。
五、拓展资料
相关系数r是衡量两个变量线性相关性的关键工具。通过合理地收集数据、准确计算各项和,可以得出r值,并据此判断变量间的关系路线与强度。掌握相关系数的计算技巧对于数据分析和统计研究具有重要意义。
