معامل الارتباط

معامل الارتباط هو مقياس عددي لنوع من الارتباط الخطي ، أي دالة خطية بين متغيرين . [ أ ] قد يكون المتغيران عمودين من مجموعة بيانات معينة من الملاحظات، والتي تسمى غالبًا عينة ، أو مكونين لمتغير عشوائي متعدد المتغيرات ذي توزيع معروف .

توجد أنواع عديدة من معاملات الارتباط، لكل منها تعريفها ونطاق استخدامها وخصائصها الخاصة. وتتراوح قيمها جميعًا بين -1 و+1، حيث يشير ±1 إلى أقوى ارتباط ممكن، بينما يشير 0 إلى انعدام الارتباط. [ 2 ] وباعتبارها أدوات تحليل، تُثير معاملات الارتباط بعض المشكلات، منها ميل بعض أنواعها إلى التأثر بالقيم المتطرفة ، وإمكانية استخدامها بشكل خاطئ لاستنتاج علاقة سببية بين المتغيرات (للمزيد، انظر: الارتباط لا يعني السببية ). [ 3 ]

الأنواع

توجد عدة مقاييس مختلفة لدرجة الارتباط في البيانات، وذلك اعتمادًا على نوع البيانات: بشكل أساسي، ما إذا كانت البيانات قياسًا أو ترتيبيًا أو فئويًا .

بيرسون

معامل ارتباط بيرسون ، المعروف أيضًا باسم r أو R أو r لبيرسون ، هو مقياس لقوة واتجاه العلاقة الخطية بين متغيرين، ويُعرَّف بأنه التباين المشترك للمتغيرين مقسومًا على حاصل ضرب انحرافاتهما المعيارية. [ 4 ] يُعد هذا النوع من معاملات الارتباط الأكثر شهرة وشيوعًا. وعند استخدام مصطلح "معامل الارتباط" دون تحديد، فإنه يُشير عادةً إلى معامل ارتباط بيرسون. 

ر=كوف(X،Y)σXσY{\displaystyle r={\frac {\operatorname {cov} (X,Y)}{\sigma _{X}\sigma _{Y}}}}[ 2 ]

حيث r هو معامل ارتباط بيرسون؛ و cov(X,Y) يرمز إلى التباين المشترك بين المتغيرين X و Y ؛ وσX{\displaystyle \sigma _{X}}وσY{\displaystyle \sigma _{Y}} تشير إلى الانحرافات المعيارية لـ X و Y على التوالي.

ر=نxy-(x)(y)[نx2-(x)2][نy2-(y)2]{\displaystyle r={\frac {n\sum xy-(\sum x)(\sum y)}{\sqrt {[n\sum x^{2}-(\sum x)^{2}][n\sum y^{2}-(\sum y)^{2}]}}}}

حيث n هو عدد أزواج البيانات؛xy{\displaystyle \sum xy}هو مجموع حاصل ضرب الدرجات المزدوجة؛x{\displaystyle \sum x}وy{\displaystyle \sum y}هي مجموع درجات x ودرجات y؛x2{\displaystyle \sum x^{2}}وy2{\displaystyle \sum y^{2}}هي مجموع مربعات قيم x ومربعات قيم y.

داخل الفئة

معامل الارتباط داخل الفئة (ICC) هو إحصائية وصفية يمكن استخدامها عند إجراء قياسات كمية على وحدات منظمة في مجموعات؛ فهو يصف مدى تشابه الوحدات في نفس المجموعة مع بعضها البعض.

رتبة

معامل الارتباط الرتبي هو مقياس للعلاقة بين ترتيب متغيرين، أو ترتيبين لنفس المتغير:

  • معامل ارتباط رتبة سبيرمان هو مقياس لمدى جودة وصف العلاقة بين متغيرين بواسطة دالة رتيبة.
  • معامل ارتباط رتبة كيندال تاو هو مقياس لنسبة الرتب التي تتطابق بين مجموعتي بيانات.
  • يُعد معامل جاما لجودمان وكروكال مقياسًا لقوة الارتباط بين البيانات المجدولة المتقاطعة عندما يتم قياس كلا المتغيرين على المستوى الترتيبي.

رباعي الألوان ومتعدد الألوان

يقيس معامل الارتباط متعدد الفئات العلاقة بين متغيرين فئويين مرتبين. ويُعرَّف تقنيًا بأنه تقدير معامل ارتباط بيرسون الذي يمكن الحصول عليه إذا:

  1. تم قياس المتغيرين على مقياس متصل، بدلاً من قياسهما كمتغيرات فئوية مرتبة.
  2. اتبع المتغيران المستمران توزيعًا طبيعيًا ثنائي المتغيرات .

عندما يكون كلا المتغيرين ثنائيين بدلاً من أن يكونا فئويين مرتبين، فإن معامل الارتباط متعدد الفئات يسمى معامل الارتباط رباعي الفئات.

تفسير قيم معامل الارتباط

تختلف الارتباطات بين متغيرين، ويتم قياسها بقيم مثل r أو R. تتراوح قيم الارتباط من -1 إلى +1، حيث يشير ±1 إلى أقوى ارتباط ممكن، بينما يشير 0 إلى عدم وجود ارتباط بين المتغيرين. [ 5 ]

r أو Rr أو Rقوة أو ضعف الارتباط بين المتغيرات [ 6 ]
من +0.8 إلى +1.0من -1.0 إلى -0.8ارتباط مثالي أو قوي جداً
من +0.6 إلى +0.8من -0.8 إلى -0.6ارتباط قوي
من +0.4 إلى +0.6من -0.6 إلى -0.4ارتباط معتدل
من +0.2 إلى +0.4من -0.4 إلى -0.2ارتباط ضعيف
من +0.0 إلى 0.2من -0.2 إلى 0.0ارتباط ضعيف جداً أو معدوم

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. معامل الارتباط: إحصائية تُستخدم لتوضيح مدى ارتباط نتائج مقياس ما بنتائج مقياس آخر لنفس المجموعة من الأفراد. تشير القيمة العالية (التي تقترب من +1.00) إلى علاقة طردية قوية، بينما تُعتبر القيم القريبة من 0.50 متوسطة، والقيم الأقل من 0.30 تُشير إلى علاقة ضعيفة. وبالمثل، تشير القيمة السالبة المنخفضة (التي تقترب من -1.00) إلى علاقة عكسية قوية، وتشير القيم القريبة من 0.00 إلى علاقة ضئيلة، إن وُجدت. [ 1 ]

مراجع

  1. "معامل الارتباط" . NCME.org . المجلس الوطني للقياس في التعليم . مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 17 أبريل 2014 .
  2. 1 2 تايلور، جون ر. (1997). مقدمة في تحليل الأخطاء: دراسة الشكوك في القياسات الفيزيائية (ملف PDF) (الطبعة الثانية ). سوساليتو، كاليفورنيا: منشورات جامعة العلوم. ص 216. ISBN   0-935702-75-Xأُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 15 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2019 .
  3. بودي، ريتشارد؛ سميث، جوردون (2009). الأساليب الإحصائية في الممارسة: للعلماء والتقنيين . تشيتشستر، المملكة المتحدة: وايلي. ص 95-96 . ISBN  978-0-470-74664-6.
  4. وايسشتاين، إريك و. "الارتباط الإحصائي" . mathworld.wolfram.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-08-2020 .
  5. تايلور، جون ر. (1997). مقدمة في تحليل الأخطاء: دراسة الشكوك في القياسات الفيزيائية (ملف PDF) (الطبعة الثانية ). سوساليتو، كاليفورنيا: منشورات جامعة العلوم. ص 217. ISBN   0-935702-75-Xأُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 15 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2019 .
  6. "معامل الارتباط (r)" . جامعة بوسطن .