Basis des Pearson-Korrelationskoeffizienten


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Der Pearson-Korrelationskoeffizient wird unter Verwendung der Formel berechnet . Wie enthält diese Formel die Information, dass die beiden Variablen und korreliert sind oder nicht? Oder wie erhalten wir diese Formel für den Korrelationskoeffizienten? XY.r=cov(X,Y)var(X)var(Y)XY

Antworten:


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Was zählt, ist . Nenner √cov(X,Y) dient zum Entfernen von Maßeinheiten (wenn beispielsweiseXin Metern undYin Kilogrammgemessen wird, wirdcov(X,Y)in Meter-Kilogramm gemessen, was schwierig ist zu verstehen) und zur Standardisierung (cor(X,Y)liegt zwischen -1 und 1, unabhängig davon, welche Variablenwerte Sie haben).var(X)var(Y)XYcov(X,Y)cor(X,Y)

Nun zurück zu . Dies zeigt , wie Variablen variieren gemeinsam über ihre Mittel, damit Co-Varianz . Nehmen wir ein Beispiel.cov(X,Y)Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

X¯Y¯XiYi(Xi−X¯)(Yi−Y¯)(Xi−X¯)(Yi−Y¯)ist positiv. Im Gegensatz dazu sind oben links und unten rechts Bereiche, in denen dieses Produkt negativ ist.

cov(X,Y)=1n−1∑i=1n(Xi−X¯)(Yi−Y¯)(Xi−X¯)(Yi−Y¯)(X¯,Y¯)

Als letzte Anmerkung zeigt die Kovarianz nur die Stärke einer linearen Beziehung. Wenn die Beziehung nicht linear ist, kann die Kovarianz sie nicht erkennen.


covariance shows only the strength of a linear relationshipDas ist nicht wahr. Cov reagiert sowohl auf die Stärke der Linearität als auch auf die Größe der Variation. Nehmen Sie X und Y, streng linear verwandt. Ziehen Sie dann zwei Extrempunkte in X auseinander, um var (X) zu vergrößern. Die bivariate Wolke ist nicht mehr linear - sie ist nur noch monoton; dennoch wurde cov (X, Y) größer! Wenn wir nun jedoch die Summe var (X) + var (Y) auf ihren ursprünglichen Wert zurückbringen, fällt cov (X, Y) unter und unter ihren Anfangswert, was die Tatsache widerspiegelt, dass wir zuvor die Linearität gestört haben.
— ttnphns

Wow, das ist interessant.
— danas.zuokas

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SCP(X,Y)SS(X)SS(Y)

Kosinus ist nun das Maß für die Verhältnismäßigkeit ; cos (X, Y) = 1, wenn und nur wenn Xi = kYi , dh wenn alle Punkte ( i ) auf einer geraden Linie liegen, die vom Ursprung des X-Y-Koordinatensystems kommt. Wenn entweder die Linie nicht durch den Ursprung kommt oder Punkte von der geraden Linie abweichen, wird cos kleiner. Da Pearson r der cos der Wolke ist, die sowohl auf der X- als auch auf der Y- Achse zentriert wurde, kommt die Linie unvermeidlich durch den Ursprung; und daher kann nur die Abweichung von Punkten vom Liegen auf der geraden Linie r verringern : r ist das Maß vonLinearität .


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Wenn r = 1 ist, gibt es eine perfekte lineare Korrelation, wenn r = -1 ist, gibt es eine perfekte negative lineare Korrelation, wenn r = 0 ist, gibt es keine lineare Korrelation. Der Grund, warum wir durch Standardabweichungen von X und Y dividieren, besteht darin, ein Maß zu erhalten, das nicht vom Maßstab abhängt.

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