Разделы презентаций


Корреляционный анализ

Содержание

Между природными явлениями и процессами связь бывает односторонней и взаимной. Связи между явлениями (или корреляцию) определяют путем постановки серии опытов. Математические методы позволяют установить тесноту таких связей с помощью корреляционного анализа.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Корреляционный анализ

Корреляционный  анализ

Слайд 2Между природными явлениями и процессами связь бывает односторонней и взаимной.



Связи между явлениями (или корреляцию) определяют путем постановки серии опытов.

Математические методы позволяют установить тесноту таких связей с помощью корреляционного анализа.
Между природными явлениями и процессами связь бывает односторонней и взаимной. Связи между явлениями (или корреляцию) определяют путем

Слайд 3Любой показатель связи служит приближенной оценкой рассматриваемой зависимости и не

является гарантией существования жесткой (функциональной) соподчиненности.

Вскрытие корреляции в географической

среде позволяет предвидеть, прогнозировать закономерности развития природы.
Любой показатель связи служит приближенной оценкой рассматриваемой зависимости и не является гарантией существования жесткой (функциональной) соподчиненности. Вскрытие

Слайд 4По форме корреляционная связь бывает

линейной и нелинейной (криволинейной),

по

направлению —
прямой и обратной,

по величине—,
от 0 до

±1

по количеству коррелируемых признаков — парной и множественной
По форме корреляционная связь бывает линейной и нелинейной (криволинейной), по направлению — прямой и обратной, по величине—,

Слайд 5Выделяют несколько видов
парной корреляционной связи:


а) параллельно-соотносительную, или ассоциативную,

когда оба признака изменяются сопряженно, частично под действием общих причин

и следствий (приуроченность растительности и почв к определенным формам рельефа);
Выделяют несколько видов парной корреляционной связи: а) параллельно-соотносительную, или ассоциативную, когда оба признака изменяются сопряженно, частично под

Слайд 6б) субпричинную, когда один фактор выступает как отдельная причина
сопряженного

изменения признака (связь биомассы с количеством осадков);

в) взаимоупреждающую, когда

причина и следствие, находясь в устойчивой взаимной связи, последовательно влияют друг на друга.
б) субпричинную, когда один фактор выступает как отдельная причина сопряженного изменения признака (связь биомассы с количеством осадков);

Слайд 7Если на признак влияет несколько факторов, то приходится оценивать множественную

корреляцию.

Множественная корреляция служит основой выявления связей между признаками, но

требует строгой нормальности и прямолинейности распределения, поэтому использование ее затруднено
Если на признак влияет несколько факторов, то приходится оценивать множественную корреляцию. Множественная корреляция служит основой выявления связей

Слайд 8В практической работе по установлению корреляции между признаками и явлениями

необходимо придерживаться следующей последовательности:

на основании исследований определяют, существует ли

связь между рассматриваемыми признаками;

2) если связь между явлениями и признаками существует, устанавливают форму, направление и тесноту связи, используя график или корреляционную решетку.
В практической работе по установлению корреляции между признаками и явлениями необходимо придерживаться следующей последовательности: на основании исследований

Слайд 9В случае небольшой выборки составляются сопряженные вариационные ряды,

в которых следует определить
аргумент x и функцию у:

x 10 12 16 18 21 23 25 30
y 2 4 5 7 8 9 9 10

Сопряженные варианты наносятся на график, который помогает установить вид зависимости между аргументом и функцией.

От формы корреляционной связи зависит дальнейшая обработка аналитических данных.
В случае небольшой выборки  составляются  сопряженные вариационные ряды, в которых следует определить аргумент x и

Слайд 10Рисунок 1 - Формы корреляционной связи:
а—прямая линейная; б—обратная

линейная;
в—параболическая; г—гиперболическая

Рисунок 1 - Формы корреляционной связи:а—прямая  линейная;  б—обратная  линейная;  в—параболическая; г—гиперболическая

Слайд 11Рисунок 2 - Степень рассеяния частот и величина связи:
а –

r ≈ 0; б – r ≈ 0,5;

в – r ≈ 0,8
Рисунок 2 - Степень рассеяния частот и величина связи:а – r ≈ 0;  б – r

Слайд 12Прямолинейная зависимость (линейная зависимость) предполагает вычисление коэффициента корреляции r, а

нелинейная (криволинейная) зависимость — корреляционного отношения η(рис. 1).


Степень рассеяния

частот или вариант относительно линии регрессии на графике указывает ориентировочно на тесноту связи:
чем меньше рассеяние, тем сильнее связь (рис. 2).
Прямолинейная зависимость (линейная зависимость) предполагает вычисление коэффициента корреляции r, а нелинейная (криволинейная) зависимость — корреляционного отношения η(рис.

Слайд 13Для взвешенных сопряженных вариационных рядов
при большом объеме выборочных совокупностей

строится корреляционная решетка (таблица 1)
Таблица 1 - Схема корреляционной решетки

Для взвешенных сопряженных вариационных рядов при большом объеме выборочных совокупностей строится корреляционная решетка (таблица 1)Таблица 1 -

Слайд 14В корреляционной решетке указываются середины классов сверху по горизонтали —

по аргументу х, слева по вертикали — по функции у.



В центре расположены частоты выделенных классов.

Справа по вертикали суммируются частоты по функции у, внизу по горизонтали — по аргументу х,

Сумма частот по вертикали и горизонтали дает один и тот же объем выборки N=65.

Исходя из распределения частот в корреляционной решетке, можно заключить,
что связь между аргументом и функцией нелинейная, поэтому в данном случае следует рассчитывать корреляционное отношение η.
В корреляционной решетке указываются середины классов сверху по горизонтали — по аргументу х, слева по вертикали —

Слайд 15Линейная корреляция

Линейная корреляция

Слайд 16Если зависимость между признаками на графике указывает на линейную корреляцию,

рассчитывают коэффициент корреляции r, который позволяет оценить тесноту связи переменных

величин, а также выяснить, какая доля изменений признака обусловлена влиянием основного фактора, какая — влиянием других факторов.
Если зависимость между признаками на графике указывает на линейную корреляцию, рассчитывают коэффициент корреляции r, который позволяет оценить

Слайд 17При положительной зависимости
величина коэффициента корреляции
изменяется от 0 до

+ 1,
при отрицательной — от 0 до -1.

Если

r = 0, то связь между признаками отсутствует.

Принято считать, что при

r < 0,5 корреляционная зависимость слабая,

при r = 0,5 - 0,7 - средняя,

при r = 0,7 - 0,99 — сильная.
При положительной зависимости величина коэффициента корреляции изменяется от 0 до + 1, при отрицательной — от 0

Слайд 18Коэффициент корреляции приближенно характеризует тесноту связи между признаками.

Поэтому иногда

при высоком значении коэффициента корреляции и небольшом объеме выборки
связь

между признаками может быть слабой.

Мерой корреляционной связи является величина dxy, получившая название
коэффициента детерминации, который определяется по формуле

dху=r2 • 100%.
Коэффициент корреляции приближенно характеризует тесноту связи между признаками. Поэтому иногда при высоком значении коэффициента корреляции и небольшом

Слайд 19Коэффициент детерминации указывает на долю взаимной связи между признаками.

Например,

если r = 0,30, то dxy = 0,09,
т. е.

9 % всех изменений одного признака связано с изменением другого.

Отсюда следует, что значения r ≥ 0,70, при которых истинная взаимообусловленность признаков составляет около 50%,
можно считать высокими, значения r, равные 0,5-0,7,— средними и r ≤ 0,5— низкими.
Коэффициент детерминации указывает на долю взаимной связи между признаками. Например, если r = 0,30, то dxy =

Слайд 20Одна и та же величина коэффициента корреляции будет по-разному определять

достоверность зависимости признаков
для малых и больших выборок.

Например, при

Р=0,95 для N=5 достоверны значения
r ≥ 0,878,
для N=20 достоверной величиной будет r ≥ 0,444,

для N=100 достоверны значения
r ≥ 0,196.
Одна и та же величина коэффициента корреляции будет по-разному определять достоверность зависимости признаков для малых и больших

Слайд 21Корреляционный анализ
решает следующие задачи:

установление направления и формы связи,

оценка тесноты

связи,

оценка репрезентативности статистических оценок взаимосвязи,

определение величины детерминации
(доли взаимовлияния)
коррелируемых

факторов.
Корреляционный анализ решает следующие задачи:установление направления и формы связи,оценка тесноты связи,оценка репрезентативности статистических оценок взаимосвязи,определение величины детерминации

Слайд 22Расчет коэффициента корреляции для невзвешенных рядов

Расчет коэффициента корреляции  для невзвешенных рядов

Слайд 24Достоверность вычисленного
коэффи­циента корреляции может быть определена двумя путя­ми:

с

помощью таблицы коэффициентов корреляции (при­ложение 7) сравнить рассчитанный коэффициент корре­ляции


rф с табличным rт;

установить достоверность
коэф­фициента корреляции
через критерий Стьюдента.
Достоверность вычисленного коэффи­циента корреляции может быть определена двумя путя­ми: с помощью таблицы коэффициентов корреляции (при­ложение 7) сравнить

Слайд 25Наиболее простой способ установления достоверности рассчитанного коэффициента корреляции
— сравнение

его с табличным значением.

Если rф>rт, то влияние фак­тора на

признак достоверно;

наоборот, если rф
Наиболее простой способ установления достоверности рассчитанного коэффициента корреляции — сравнение его с табличным значением. Если rф>rт, то

Слайд 28Расчет коэффициента корреляции для взвешенных рядов

Расчет коэффициента корреляции для взвешенных рядов

Слайд 29Сначала строится корреляционная решетка, по которой определяется форма связи между

признака­ми

Схема корреляционной решетки для расчета r во взвешенных рядах

Сначала строится корреляционная решетка, по которой определяется форма связи между признака­миСхема корреляционной решетки для расчета r во

Слайд 33А теперь…
Порешаем задачечки…

А теперь…Порешаем задачечки…

Слайд 34Следует установить, достоверна ли зависимость меж­ду содержанием физической глины (х,

%) и содержанием магния в минеральных почвах (у, %).

Количество

пар наблюдений NП=70.
f = 8;
Мх=35,
My = 2,0

Следует установить, достоверна ли зависимость меж­ду содержанием физической глины (х, %) и содержанием магния в минеральных почвах

Слайд 35Далее вычисляют условные отклонения ах, ау, представляющие
собой отклонения середины

классов от среднего значения классов, деленные на классовый интервал,
т.

е. разницу между соседними серединами классов
(сх=15—5=10; cy =1—0,5=0,5).

Например для расчета ах и ау:
аx = (5-35):10= -3 для первого столбца,
ау = (3,5 – 2):0,5 = 3 для первой строки.

Затем вычисля­ются произведения условных отклонений на соответствующие им ча­стоты (axfx; ayfy) и записываются в отведенные
для них столбцы и строки со своим знаком, например:
ayfy = 3·8 = 24; ахfх=(-3)·6= -18.

Квадраты условных отклонений умножаются
на соответствую­щие им частоты


Далее вычисляют условные отклонения ах, ау, представляющие собой отклонения середины классов от среднего значения классов, деленные на

Слайд 36Поскольку rф = 0,86 > rт = 0,30 при Р

= 0,99 и v = 68 (NП -2),
то зависимость

содержания общего магния от содержания физической глины в ми­неральной почве положительная, достоверная и достаточно высокая.
Поскольку rф = 0,86 > rт = 0,30 при Р = 0,99 и v = 68 (NП

Слайд 37Исследованиями установлено, что на содержание подвижного марганца в почве влияет

реакция среды. Необходимо доказать достоверность установленной зависимости. Получены сле­дующие исходные

данные
(х — гидролитическая кислотность, мг-экв. па 100 г почвы; у — содержание подвижного марганца, мг/кг почвы):

х 69 70 72 75 83 90 90 91 95 95

у 18 48 42 31 56 84 56 68 90 107



Исследованиями установлено, что на содержание подвижного марганца в почве влияет реакция среды. Необходимо доказать достоверность установленной зависимости.

Слайд 39Мх
Му

МхМу

Слайд 40Зависимость между признаками не всегда выражается в виде
прямой линии.


Если рассеяние точек на графике приближается к кривой линии, то

зависимость устанавливается с использованием корреляционного отношения (η), величина которого изменяется только от 0 до 1.

Для него теоретические значения приводятся отдельно в таблице или находятся при перерасчете его в критерий Стъюдента.

При нелинейной корреляции вычисляется корреляционное отношение
(η - произносится Э Т А)

Нелинейная корреляция

Зависимость между признаками не всегда выражается в виде прямой линии. Если рассеяние точек на графике приближается к

Слайд 41Оценка прямой нелинейной зависимости между признаками

Оценка прямой нелинейной зависимости между признаками

Слайд 43Следует установить, существует ли зависимость между температурой воздуха (х, оС)

и упругостью водяного пара
(у, мбар) по шести метеорологическим постам

Беларуси исходя из следующих данных:


Следует установить, существует ли зависимость между температурой воздуха (х, оС) и упругостью водяного пара (у, мбар) по

Слайд 45Исходные данные по упругости водяного пара

Исходные данные по упругости водяного пара

Слайд 46Ранговая корреляция

Ранговая корреляция

Слайд 47Процесс упорядочения вариант по какому-либо признаку (например, увеличение или уменьшение

количества населения по районам) называют

ранжированием

Процесс упорядочения вариант по какому-либо признаку (например, увеличение или уменьшение количества населения по районам) называют ранжированием

Слайд 48Каждому члену ранжированного ряда присваивается ранг. Для обозначения рангов, как

правило, используются числа в пределах единиц и десятков, например: 1,

2, 3, ..., n.

Первой варианте или группе вариант присваивается ранг 1, второй варианте или группе – 2 и т. д.

Следует иметь в виду, что одни и те же варианты в зависимости от цели группировки могут иметь различные ранги.
Каждому члену ранжированного ряда присваивается ранг. Для обозначения рангов, как правило, используются числа в пределах единиц и

Слайд 49Ранговую корреляцию можно применять для всех упорядоченных признаков (например, экспертные

оценки, баллы, бонитеты).

Объем сопряженных выборок должен быть не менее

пяти.


Коэффициент ранговой корреляции характеризуется следующими свойствами:
Ранговую корреляцию можно применять для всех упорядоченных признаков (например, экспертные оценки, баллы, бонитеты). Объем сопряженных выборок должен

Слайд 50Если ранжированные варианты выборочных совокупностей имеют один и тот же

ранг независимо от цели ранжирования, то коэффициент корреляции должен быть

равен +1, т. е. существует полная положительная функциональная зависимость:

Если ранжированные варианты выборочных совокупностей имеют один и тот же ранг независимо от цели ранжирования, то коэффициент

Слайд 512. Если ранги вариант в сравниваемых рядах выборочных
совокупностей расположены

в обратной последовательности,
то коэффициент корреляции
равен –1, т. е. будет

иметь место полная обратная функциональная зависимость:
2. Если ранги вариант в сравниваемых рядах выборочных совокупностей расположены в обратной последовательности, то коэффициент корреляции равен

Слайд 523. В других случаях коэффициент ранговой корреляции имеет значения между

+1 и –1, что больше соответствует фактической связи между признаками.

3. В других случаях коэффициент ранговой корреляции имеет значения между +1 и –1, что больше соответствует фактической

Слайд 53Для расчета зависимости (х, у) существуют следующие коэффициенты ранговой корреляции:
















коэффициент неупорядоченности rн

коэффициент Спирмена rс.

Для расчета зависимости (х, у) существуют следующие коэффициенты ранговой корреляции: коэффициент неупорядоченности rн коэффициент Спирмена rс.

Слайд 55Следует дать эстетическую оценку ландшафта для обоснования выбора зоны отдыха.

Предложено сравнить пять видов ландшафта (аргумент х), имеющих свои преимущества

с точки зрения чистоты и влажности воздуха, насыщенности полезными фитонцидами, характеризующихся разнообразием рельефа, растительности, наличием рек и водоемов.
Исходя из имеющихся показателей расположим виды ландшафта с учетом возрастающей оздоровительной и эстетической их роли (таблица 1). Соответственно этому видам ландшафта присваиваются ранги по возрастающей величине.

Таблица 1 - Оценка ландшафта для рекреационной цели

Следует дать эстетическую оценку ландшафта для обоснования выбора зоны отдыха. Предложено сравнить пять видов ландшафта (аргумент х),

Слайд 56Для получения необходимых показателей при расчете рангового коэффициента корреляции составляем

таблицу 2.

Вычисляем разность между парными рангами (х'–у'), которые возводим

в квадрат и суммируем. Результаты используются для расчета рангового коэффициента корреляции по формуле.

Расчет рангового коэффициента корреляции

Для получения необходимых показателей при расчете рангового коэффициента корреляции составляем таблицу 2. Вычисляем разность между парными рангами

Слайд 57Для ранговой корреляции также вычисляются:

dху=r 2 • 100%.

Для ранговой корреляции также вычисляются:dху=r 2 • 100%.

Слайд 58Спасибо за внимание!!!

Спасибо за внимание!!!

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика