Коэффициент корреляции Пирсона

Соотношение х и у линейное, если прямая линия, проведенная через центральную часть скопления точек, дает наиболее подходящую аппроксимацию наблюдаемого соотношения.

Можно измерить, как близко находятся наблюдения к прямой линии, которая лучше всего описывает их линейное соотношение путем вычисления коэффициента корреляции Пирсона, обычно называемого просто коэффициентом корреляции.

Его истинная величина в популяции (генеральный коэффициент корреляции) (греческая буква «ро») оценивается в выборке как r (выборочный коэффициент корреляции), которую обычно получают в результатах компьютерного расчета.

Пусть (x₁. y₁), (x₂, y₂),…,(x_n, y_n) - выборка из n наблюдений пары переменных (X, Y).

Выборочный коэффициент корреляции r определяется как

,

где , - выборочные средние, определяющиеся следующим образом:

Свойства коэффициента корреляции r

· r изменяется в интервале от —1 до +1.

· Знак r означает, увеличивается ли одна переменная по мере того, как увеличивается другая (положительный r), или уменьшается ли одна переменная по мере того, как увеличивается другая (отрицательный r).

· Величина r величина указывает, как близко расположены точки к прямой линии. В частности, если r = +1 или r= —1, то имеется абсолютная (функциональная) корреляция по всем точкам, лежащим на линии (практически это маловероятно); если , то линейной корреляции нет (хотя может быть нелинейное соотношение). Чем ближе r к крайним точкам (±1), тем больше степень линейной связи.

· Коэффициент корреляции r безразмерен, т. е. не имеет единиц измерения.

· Величина r обоснованна только в диапазоне значений x и y в выборке. Нельзя заключить, что он будет иметь ту же величину при рассмотрении значений x или y, которые значительно больше, чем их значения в выборке.

· x и y могут взаимозаменяться, не влияя на величину r ().

· Корреляция между x и у не обязательно означает соотношение причины и следствия.

· представляет собой долю вариабельности у, которая обусловлена линейным соотношением с x.