如何使用Excel进行数据分析的相关系数与协方差?
2023-03-17
更新时间:2023-03-17 16:02:14 作者:通达百科
化学合成实验中经常需要考察压力随温度[温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。]的变化情况。某次实验在两个不同的反应器[反应器是一种实现反应过程的设备,广泛应用于化工、炼油、冶金等领域。]中进行同一条件下实验得到两组温度与压力相关数据[数据就是数值,也就是我们通过观察、实验或计算得出的结果。],试分析它们与温度的关联关系,并对在不同反应器内进行同一条件下反应的可靠性给出依据。
相关系数[相关系数是最早由统计学家卡尔·皮尔逊设计的统计指标,是研究变量之间线性相关程度的量,一般用字母 r 表示。]是描述两个测量值变量之间的离散程度的指标。用于判断两个测量值变量的变化是否相关,即,一个变量的较大值是否与另一个变量的较大值相关联(正相关);或者一个变量的较小值是否与另一个变量的较大值相关联(负相关);还是两个变量中的值互不关联(相关系数近似于零)。设(X,Y)为二元随机变量[随机变量(random variable)表示随机试验各种结果的实值单值函数。],那么:
为随机变量X与Y的相关系数。p是度量随机变量X与Y之间线性相关密切程度的数字特征。
注:本功能需要使用Excel扩展功能,如果您的Excel尚未安装数据分析[数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析,提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。],请依次选择[我们每天都被五花八门的广告和巧舌如簧的营销人员搞得晕头转向;被时尚潮流牵着鼻子走,信用卡严重透支;苦苦挣扎于数不清的经济新闻和理财建议中,投资收益一塌糊涂;买来一本又一本自助类书籍,指望从中学会塑身美-xuanze]“工具”-“加载宏”,在安装光盘中加载“分析数据库”。加载成功后,可以在“工具”下拉菜单[下拉菜单是计算机网页中的一种展示效果。]中看到“数据分析”选项。
操作步骤
1. 打开原始数据[原始数据:通常认为数据与信息的区别在于:信息是经过加工处理之后的数据,而数据则是未经加工的数据。]表格,制作本实例的原始数据需要满足两组或两组以上的数据,结果将给出其中任意两项的相关系数。
2. 选择“工具”-“数据分析”-“描述统计”后,出现属性设置框,依次选择:
输入区域:选择数据区域,注意需要满足至少两组数据。如果有数据标志,注意同时勾选下方“标志位于第一行”;
分组方式:指示输入区域中的数据是按行还是按列考虑,请根据原数据格式选择;
输出区域可以选择本表、新工作表组或是新工作簿;
3. 点击“确定”即可看到生成的报表。
可以看到,在相应区域生成了一个3×3的矩阵,数据项目的交叉处就是其相关系数。显然,数据与本身是完全相关的,相关系数在对角线上显示为1;两组数据间在矩阵上有两个位置,它们是相同的,故右上侧重复部分不显示数据。左下侧相应位置分别是温度与压力A、B和两组压力数据间的相关系数。
从数据统计结论可以看出,温度与压力A、B的相关性[相关性,是指两个变量的关联程度。]分别达到了0.95和0.94,这说明它们呈现良好的正相关性,而两组压力数据间的相关性达到了0.998,这说明在不同反应器内的相同条件下反应一致性很好,可以忽略因为更换反应器造成的系统误差。
协方差[协方差(Covariance)在概率论和统计学中用于衡量两个变量的总体误差。]的统计与相关系数的活的方法相似,统计结果同样返回一个输出表和一个矩阵,分别表示每对测量值变量之间的相关系数和协方差。不同之处在于相关系数的取值在 -1 和 +1 之间,而协方差没有限定的取值范围。相关系数和协方差都是描述两个变量离散程度的指标。
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