Калькулятор коэффициента корреляции (Пирсона и Спирмена)

Введите свои значения. Ответ и полное решение обновляются по мере ввода.

Результат

Коэффициент корреляции Пирсона r0,9733
r²0,9473
Коэффициент ранговой корреляции Спирмена ρ0,9762
Статистика t для r Пирсона10,39
p-значение для r Пирсона (H₀: линейной корреляции нет)4,657 × 10⁻⁵
p-значение для ρ Спирмена (аппроксимация по t)3,314 × 10⁻⁵
xyранг xранг yd²
252110
458220
561341
760431
872550
1075660
1180770
1386880

Измерьте, насколько сильно две переменные изменяются вместе. Введите парные значения x и y, чтобы получить коэффициент корреляции Пирсона r, коэффициент детерминации r² и ранговую корреляцию Спирмена ρ, причём равным значениям присваивается средний ранг. Калькулятор также проверяет r Пирсона на линейную корреляцию, выдавая статистику t и двустороннее p-значение, и даёт приближённое p-значение для ρ Спирмена.

Пошаговое решение

Средние

x̄ = 7,5, ȳ = 68, n = 8

Суммы квадратов и произведений

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

Корреляция Пирсона

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

Ранговая корреляция Спирмена

Проранжируйте каждый список от наименьшего (1) до наибольшего и возведите в квадрат разности рангов d.
Σd² = 2
ρ = 1 − 6Σd²/(n(n² − 1)) = 1 − 6·2/(8·63) = 0,9762

Критерий значимости для r Пирсона (H₀: линейной корреляции нет)

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

Значимость ρ Спирмена

t = ρ·√(n − 2)/√(1 − ρ²) = 11,02, p ≈ 3,314 × 10⁻⁵
Эта аппроксимация по t приемлема примерно при 10 и более парах; для малых выборок используйте таблицу точных критических значений для ρ.

Основные формулы

Суммы квадратов
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Корреляция
r = Sxy/√(SxxSyy)

Как вычислить коэффициент корреляции

  1. Вычислите средние x̄ и ȳ.
  2. Вычислите суммы Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² и Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ).
  3. Пирсон: r = Sxy/√(Sxx·Syy). Он всегда лежит между −1 и 1.
  4. Спирмен: проранжируйте каждую переменную от наименьшего значения к наибольшему, присвойте равным значениям средний ранг и вычислите r Пирсона для рангов. При отсутствии связок он равен 1 − 6Σd²/(n(n² − 1)).
  5. Проверьте r Пирсона на линейную корреляцию (H₀: линейной корреляции нет) с помощью t = r√(n − 2)/√(1 − r²) и n − 2 степеней свободы.

Вопросы и ответы

Когда использовать Спирмена вместо Пирсона?

Пирсон измеряет линейную зависимость и чувствителен к выбросам. Спирмен использует только порядок значений, поэтому измеряет любую зависимость, которая всё время возрастает (или убывает), и устойчив к выбросам и асимметричным данным. Используйте Спирмена для ранговых и порядковых данных.

Что означает r²?

r² — это доля изменчивости y, которую объясняет прямая линия по x. При r = 0,9733 получаем r² = 0,9473, то есть прямая объясняет около 95% изменчивости.

Доказывает ли сильная корреляция, что x вызывает y?

Нет. Обе переменные могут зависеть от третьей, или влияние может идти в обратную сторону. Корреляция лишь описывает, как значения изменяются вместе.

Какую корреляцию считать сильной?

Ориентировочно: |r| ниже 0,3 — слабая, от 0,3 до 0,7 — умеренная, выше 0,7 — сильная, но это зависит от области: в физическом эксперименте 0,9 может быть плохим результатом, а в социальных науках 0,5 может быть высоким. Всегда смотрите и на диаграмму рассеяния.

Почему p-значение зависит от n?

При малом числе точек высокое r легко получить случайно; при большом числе точек даже малое r маловероятно при H₀. Статистика t = r√(n − 2)/√(1 − r²) растёт с числом точек.

Потренируйтесь самостоятельно

Тренировать тему «Линейная регрессия и корреляция»

Калькулятор даёт ответ. На экзамене нужен метод: отработайте его на новых задачах с подсказками и разобранными решениями.

</> Встроить

Бесплатно для преподавателей и школ: вставьте этот код на страницу курса, в LMS или на свой сайт. Студенты могут пользоваться калькулятором и пошаговым решением без аккаунта.

Другие калькуляторы