二、相关系数的计算及假设检验
(一)相关系数计算法
计算相关系数的基本公式为:
(9.1)
式(9.1)中r为相关系数,∑(X-X)2为X的离均差平方和,∑(Y-Y)2为Y的离均差平方和,∑(X-X)(Y-Y)为X与Y的离均差乘积之和,简称离均差积之和,此值可正可负。以此式为基础计算相关系数的方法称积差法,在实际应用时式(9.1)中各离均差平方和(简称差方和)与积之和可化为
图9.9 凝血时间与凝血酶浓度散点图及回归直线
表9.1 相关系数计算表
受试者号 (1) | 凝血酶浓度(单位/毫升) X (2) | 凝血时间(秒) Y (3) |
1 | 1.1 | 14 |
2 | 1.2 | 13 |
3 | 1.0 | 15 |
4 | 0.9 | 15 |
5 | 1.2 | 13 |
6 | 1.1 | 14 |
7 | 0.9 | 16 |
8 | 0.9 | 15 |
9 | 1.0 | 14 |
10 | 0.9 | 16 |
11 | 1.1 | 15 |
12 | 0.9 | 16 |
13 | 1.1 | 14 |
14 | 1.0 | 15 |
15 | 0.8 | 17 |
合计 | 15.1 | 222 |
∑X=15.1 ∑Y=222
∑XY=221.7
∑X2=15.41∑Y2=3304 (9.3)
3.查t值表作结论
ν=n-2=15-2=13
根据专业知识知道凝血酶浓度与凝血时间之间不会呈正相关,故宜用单侧界限,查t值表得
t0.01,13=2.650
今∣tr∣>t0.01,13,P<0.01,在α=0.01水准上拒绝H0,接受H1,故可认为凝血时间的长短与血液中酶浓度有负相关。
为简化tr检验的计算过程,数理统计工作者根据t分配表,已把不同自由度时r的临界值求出,并列成相关系数界值表(见附表11)。故求相关系数后,只需查表就可知道该r值是否显著,而不必再计算tr值。
r的显著性界限为
|r|<R0.05,ν P>0.05 相关不显著
r0.05,,≤|r|<r0.01,, 0.05≥P>0.01
在α=0.05水准上相关显著
|r|≥r0.01,, P≤0.01 在α=0.01水准上相关显著
例9.1的ν =15-2=13,查附表11中P(1)的界值,得:
r0.05,13=0.441r0.01,13=0.592
现r=-0.9070,∣r∣>r0.01,13,P<0.01,按α=0.01水准,拒绝HO,接受H1。认为ρ≠0,说明凝血时间的长短与血液中凝血酶浓度有负相关。结论与计算所得一致。
相关系数的显著性与自由度的大小有关,如n=3,ν=1时,虽r=-0.9070,却为不显著;若ν=400时,即使r=0.1000,亦为显著。因此不能只看r的值,不考虑ν就下结论。