Wenn eine multivariate Zufallsvariable (X1,X2,…,Xn) eine nicht entartete Kovarianzmatrix C=(γij)=(Cov(Xi,Xj)) , ist die Menge aller reellen linearen Kombinationen von Xi bildet einen n dimensionalen reellen Vektorraum mit der Basis E=(X1,X2,…,Xn) und ein nicht entartetes inneres Produkt gegeben durch
⟨Xi,Xj⟩=γij .
Seine doppelte Basis in Bezug auf dieses innere Produkt , E∗=(X∗1,X∗2,…,X∗n) , ist eindeutig durch die Beziehungen definiert
⟨X∗i,Xj⟩=δij ,
das Kronecker-Delta (gleich wenn i = j und sonst 0 ).1i=j0
Die duale Basis ist hier von Interesse, weil die partielle Korrelation von und X j als die Korrelation zwischen dem Teil von X i erhalten wird, der übrig bleibt, nachdem er in den von allen anderen Vektoren aufgespannten Raum projiziert wurde (nennen wir es einfach seine " Residuum ", X i ∘ ) und der vergleichbare Teil von X j , sein Residuum X j ∘ . Dennoch ist X ∗ i ein Vektor, der zu allen Vektoren außer X i orthogonal ist und ein positives inneres Produkt mit X i hat, aus dem X i stammtXiXjXiXi∘XjXj∘X∗iXiXi muss ein nicht negatives Vielfaches von X ∗ i sein , ebenso für X j . Lassen Sie uns deshalb schreibenXi∘X∗iXj
Xi∘=λiX∗i, Xj∘=λjX∗j
für positive reelle Zahlen und λ j .λiλj
Die partielle Korrelation ist das normalisierte Punktprodukt der Residuen, das durch Neuskalierung unverändert bleibt:
ρij∘=⟨Xi∘,Xj∘⟩⟨Xi∘,Xi∘⟩⟨Xj∘,Xj∘⟩−−−−−−−−−−−−−−−−√=λiλj⟨X∗i,X∗j⟩λ2i⟨X∗i,X∗i⟩λ2j⟨X∗j,X∗j⟩−−−−−−−−−−−−−−−−−−√=⟨X∗i,X∗j⟩⟨X∗i,X∗i⟩⟨X∗j,X∗j⟩−−−−−−−−−−−−−−√ .
(In beiden Fällen ist die partielle Korrelation immer dann Null, wenn die Residuen orthogonal sind, unabhängig davon, ob sie nicht Null sind oder nicht.)
Wir müssen die inneren Produkte der dualen Basiselemente finden. Erweitern Sie zu diesem Zweck die dualen Basiselemente in Bezug auf die ursprüngliche Basis :E
X∗i=∑j=1nβijXj .
Dann per definitionem
δik=⟨X∗i,Xk⟩=∑j=1nβij⟨Xj,Xk⟩=∑j=1nβijγjk .
In matrix notation with I=(δij) the identity matrix and B=(βij) the change-of-basis matrix, this states
I=BC .
Das heißt, , genau das, was der Wikipedia - Artikel behauptet. Die vorige Formel für die Teilkorrelation gibtB=C−1
ρij⋅=βijβiiβjj−−−−−√=C−1ijC−1iiC−1jj−−−−−−√ .