Calculatrice du coefficient de corrélation (Pearson et Spearman)

Saisissez vos valeurs. La réponse et la solution détaillée se mettent à jour pendant la saisie.

Résultat

Corrélation de Pearson r0,9733
r²0,9473
Corrélation de rang de Spearman ρ0,9762
Statistique t pour le r de Pearson10,39
p-valeur pour le r de Pearson (H₀ : pas de corrélation linéaire)4,657 × 10⁻⁵
p-valeur pour le ρ de Spearman (approximation par la loi de Student)3,314 × 10⁻⁵
xyrang de xrang de yd²
252110
458220
561341
760431
872550
1075660
1180770
1386880

Mesurez à quel point deux variables évoluent ensemble. Saisissez des valeurs x et y appariées pour obtenir le coefficient de corrélation r de Pearson, le coefficient de détermination r² et la corrélation de rang ρ de Spearman, les valeurs ex æquo recevant leur rang moyen. La calculatrice teste aussi le r de Pearson pour une corrélation linéaire, avec la statistique t et la p-valeur bilatérale, et donne une p-valeur approchée pour le ρ de Spearman.

Corrigé pas à pas

Moyennes

x̄ = 7,5, ȳ = 68, n = 8

Sommes des carrés et des produits

Sxx = Σ(x − x̄)² = 98
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1002
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 305

Corrélation de Pearson

r = Sxy/√(Sxx·Syy) = 305/√(98·1002) = 0,9733
r² = 0,9473

Corrélation de rang de Spearman

Classez chaque liste du plus petit (1) au plus grand et élevez au carré les différences de rang d.
Σd² = 2
ρ = 1 − 6Σd²/(n(n² − 1)) = 1 − 6·2/(8·63) = 0,9762

Test de signification pour le r de Pearson (H₀ : pas de corrélation linéaire)

t = r·√(n − 2)/√(1 − r²) = 0,9733·√6/√(1 − 0,9473) = 10,39
df = n − 2 = 6
p = 2·P(T > |t|) = 4,657 × 10⁻⁵

Signification du ρ de Spearman

t = ρ·√(n − 2)/√(1 − ρ²) = 11,02, p ≈ 3,314 × 10⁻⁵
Cette approximation par la loi de Student est raisonnable pour environ 10 paires ou plus ; pour de petits échantillons, utilisez une table de valeurs critiques exactes pour ρ.

Formules clés

Sommes des carrés
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Corrélation
r = Sxy/√(SxxSyy)

Comment calculer un coefficient de corrélation

  1. Calculez les moyennes x̄ et ȳ.
  2. Calculez les sommes Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² et Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ).
  3. Pearson : r = Sxy/√(Sxx·Syy). Il est toujours compris entre −1 et 1.
  4. Spearman : classez chaque variable du plus petit au plus grand, donnez aux valeurs ex æquo la moyenne de leurs rangs et calculez le r de Pearson des rangs. Sans ex æquo, cela vaut 1 − 6Σd²/(n(n² − 1)).
  5. Testez le r de Pearson pour une corrélation linéaire (H₀ : pas de corrélation linéaire) avec t = r√(n − 2)/√(1 − r²) et n − 2 degrés de liberté.

Questions et réponses

Quand utiliser Spearman plutôt que Pearson ?

Pearson mesure une relation linéaire et est sensible aux valeurs aberrantes. Spearman n’utilise que l’ordre des valeurs : il mesure donc toute relation qui reste croissante (ou décroissante) et résiste aux valeurs aberrantes et aux données asymétriques. Utilisez Spearman pour des données ordonnées ou ordinales.

Que signifie r² ?

r² est la part de la variation de y qu’une droite en x explique. Avec r = 0,9733, r² = 0,9473 : la droite explique donc environ 95 % de la variation.

Une forte corrélation prouve-t-elle que x cause y ?

Non. Les deux variables peuvent dépendre d’une troisième, ou l’effet peut aller dans l’autre sens. Une corrélation décrit seulement la façon dont les valeurs évoluent ensemble.

Qu’est-ce qu’une forte corrélation ?

À titre indicatif, |r| inférieur à 0,3 est faible, de 0,3 à 0,7 modéré et supérieur à 0,7 fort, mais cela dépend du domaine : dans une expérience de physique, 0,9 peut être médiocre, en sciences sociales 0,5 peut être important. Regardez toujours aussi le nuage de points.

Pourquoi la p-valeur dépend-elle de n ?

Avec peu de points, un r élevé peut facilement apparaître par hasard ; avec beaucoup de points, même un petit r est improbable sous H₀. La statistique t = r√(n − 2)/√(1 − r²) augmente avec le nombre de points.

Entraînez-vous

S’entraîner : Régression linéaire et corrélation

Une calculatrice donne la réponse. À l’examen, il vous faut la méthode : entraînez-vous avec de nouveaux exercices, des indices et des corrigés détaillés.

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