相关系数的计算公式

时间:2025-03-08 05:16:12 手机游戏

相关系数是衡量两个变量之间线性相关程度的一个指标,其计算公式有以下几种:

皮尔逊相关系数公式

\[ r = \frac{\sum{(x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})}}{\sqrt{\sum{(x_i - \bar{x})^2} \sum{(y_i - \bar{y})^2}}} \]

其中,\( x_i \) 和 \( y_i \) 是两个变量分别对应的样本值,\( \bar{x} \) 和 \( \bar{y} \) 分别是变量 \( x \) 和 \( y \) 的均值, \( r \) 表示相关系数。

斯皮尔曼等级相关系数公式

\[ r = 1 - \frac{6 \sum{d_i^2}}{n(n^2 - 1)} \]

其中,\( d_i \) 是每对样本的等级差,\( n \) 是样本数量。

肯德尔等级相关系数公式

\[ r = \frac{n(P_{ij}) - \sum{P_i} \sum{P_j}}{\sqrt{[n(n - 1)P_{ij}]^2 - \left[\sum{P_i^2} - (\sum{P_i})^2\right]\left[\sum{P_j^2} - (\sum{P_j})^2\right]}} \]

其中,\( P_{ij} \) 是每对样本的排名之和,\( P_i \) 和 \( P_j \) 分别是 \( x \) 和 \( y \) 的排名之和。

协方差相关系数公式

\[ r = \frac{\text{Cov}(X, Y)}{\sigma_X \sigma_Y} \]

其中,\( \text{Cov}(X, Y) \) 是 \( X \) 和 \( Y \) 的协方差,\( \sigma_X \) 和 \( \sigma_Y \) 分别是 \( X \) 和 \( Y \) 的标准差。

相关系数的一般公式

\[ r = \frac{\sum{(x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})}}{\sqrt{\sum{(x_i - \bar{x})^2} \sum{(y_i - \bar{y})^2}}} \]

这个公式与皮尔逊相关系数公式相同,只是表示方式略有不同。

建议在实际应用中,根据数据的特点和研究目的选择合适的相关系数公式。对于连续变量且样本量较大时,通常使用皮尔逊相关系数;对于有序分类变量,可以使用斯皮尔曼等级相关系数;对于需要考虑变量顺序的情况,可以使用肯德尔等级相关系数。