Яка різниця між кореляцією та простою лінійною регресією?


99

Зокрема, я маю на увазі коефіцієнт кореляції Pearson продукт-момент.


7
Зауважте, що один погляд на зв'язок між регресією та кореляцією можна виділити з моєї відповіді тут: Яка різниця між виконанням лінійної регресії на y з x проти x з у? .
— gung

Відповіді:


114

Яка різниця між кореляцією між і і лінійною регресією, що передбачає від ?Y Y XXYYX

По-перше, деякі подібності :

  • стандартизований коефіцієнт регресії такий же, як і коефіцієнт кореляції Пірсона
  • Квадрат Коефіцієнта кореляції Пірсона такий же, як у простій лінійній регресіїR2
  • Ні проста лінійна регресія, ні кореляція безпосередньо не відповідають на питання причинності. Це важливо, тому що я зустрічав людей , які думають , що проста регресія може магічно дозволити висновок , що викликає .YXY

По-друге, деякі відмінності :

  • Рівняння регресії (тобто ) можна використовувати для прогнозування на основі значеньY Xa+bXYX
  • Хоча кореляція, як правило, відноситься до лінійних відносин, вона може посилатися на інші форми залежності, такі як поліном або справді нелінійні зв'язки
  • Хоча кореляція, як правило, відноситься до коефіцієнта кореляції Пірсона, є й інші типи кореляції, такі як Спірман.

Привіт Джеромі, дякую за пояснення, але у мене все ще виникає питання: що робити, якщо мені не потрібно робити прогнози, а просто хочу знати, наскільки близькі дві змінні та в якому напрямку / силі? Чи все-таки існує інше, використовуючи ці дві методики?
— yue86231

3
@ yue86231 Тоді це здається, що міра кореляції була б більш доречною.
— Джеромі Англім

5
(+1) До подібності може бути корисно додати, що стандартні тести гіпотези "кореляція = 0" або, що еквівалентно, "нахил = 0" (для регресії в будь-якому порядку), такі як, проведені в lmі cor.testв R, дасть однакові p-значення.
— whuber

3
Я згоден, що пропозицію від @whuber слід додати, але на дуже базовому рівні я думаю, що варто зазначити, що знак нахилу регресії та коефіцієнт кореляції рівні. Це, мабуть, одне з перших речей, які більшість людей дізнаються про зв’язок між кореляцією та "лінією найкращого підходу" (навіть якщо вони ще не називають це "регресією"), але я думаю, що це варто зазначити. До відмінностей може також заслуговувати той факт, що ви отримуєте ту саму кореляцію відповіді X з Y або навпаки, але що регресія Y на X відрізняється від регресії X на Y.
— Срібна рибка

36

Ось відповідь, яку я опублікував на веб-сайті graphpad.com :

Кореляція та лінійна регресія - не однакові. Розглянемо ці відмінності:

  • Кореляція кількісно визначає ступінь пов'язаності двох змінних. Кореляція не відповідає рядку через дані.
  • З кореляцією не потрібно думати про причину та наслідки. Ви просто кількісно визначите, наскільки дві змінні співвідносяться одна з одною. При регресії вам доведеться думати про причину і наслідки, оскільки лінія регресії визначається як найкращий спосіб прогнозувати Y від X.
  • З кореляцією не має значення, яку з двох змінних ви називаєте "X" і яку ви називаєте "Y". Ви будете отримувати однаковий коефіцієнт кореляції, якщо поміняти їх двома. При лінійній регресії, рішення якої змінної ви називаєте "X", а яку ви називаєте "Y", має велике значення, оскільки ви отримаєте іншу лінійку найкращого пристосування, якщо поміняти їх двома. Рядок, який найкраще прогнозує Y від X, не є тим самим, що і лінія, що прогнозує X від Y (якщо у вас немає ідеальних даних без розкиду).
  • Кореляція майже завжди використовується при вимірюванні обох змінних. Це рідко доцільно, коли однією змінною є те, що ви експериментально маніпулюєте. За допомогою лінійної регресії, змінна X - це те, що ви експериментально маніпулюєте (час, концентрація ...), а змінна Y - це те, що ви вимірюєте.

13
"найкращий спосіб передбачити Y від X" не має нічого спільного з причиною і наслідком: X може бути причиною Y або навпаки. Можна викликати причини до наслідків (дедукція) або наслідки до причин (викрадення).
— Ніл Г

4
"ви отримаєте іншу лінійку найкращого пристосування, якщо поміняєте їх двома" - це трохи оману; стандартизовані укоси будуть однаковими в обох випадках.
— ксеноцион

26

У випадку одинарного прогнозу лінійної регресії стандартизований нахил має те саме значення, що і коефіцієнт кореляції. Перевага лінійної регресії полягає в тому, що зв'язок може бути описаний таким чином, що ви можете передбачити (виходячи з співвідношення між двома змінними) бал за прогнозованою змінною з урахуванням будь-якого конкретного значення змінної предиктора. Зокрема, один фрагмент інформації лінійною регресією дає вам те, що кореляція не є перехопленням, значенням передбачуваної змінної, коли прогноктор дорівнює 0.

Якщо коротко - вони дають однакові результати обчислювально, але є більше елементів, які здатні інтерпретувати в простому лінійному регресії. Якщо вам цікаво просто охарактеризувати величину взаємозв'язку між двома змінними, використовуйте кореляцію - якщо вам цікаво передбачити або пояснити свої результати з точки зору конкретних значень, ви, мабуть, хочете регресії.


"Зокрема, одна інформація має лінійну регресію, яка відповідає вам, що кореляція не є перехопленням" ... Дуже велика різниця!
— SIslam

Ну, озираючись на це, правда лише, що регресія забезпечує перехоплення, тому що для багатьох пакетів статистики це зробити за замовчуванням. Можна було легко обчислити регресію без перехоплення.
— russellpierce

Так, можна було легко обчислити регресію без перехоплення, але це рідко було б значущим: stats.stackexchange.com/questions/102709/…
— kjetil b halvorsen

@kjetilbhalvorsen За винятком випадків, які я описав, коли ви встановлюєте стандартизований ухил. Термін перехоплення в стандартизованому рівнянні регресії завжди дорівнює 0. Чому? Оскільки і IV, і DV були стандартизовані для одиниць балів - в результаті перехоплення є остаточно 0. Точно той випадок, який ви описуєте у своїй відповіді. (еквівалент стандартизації IV та DV). Коли і IV, і DV були стандартизовані на 0, перехоплення є остаточно 0.
— russellpierce

11

Кореляційний аналіз лише кількісно визначає співвідношення двох змінних, ігноруючи, що є залежною змінною, а яка є незалежною. Але перед тим, як застосувати регресію, потрібно прояснити вплив тієї змінної, яку потрібно перевірити на іншій змінній.


9

Усі наведені відповіді поки що дають важливу інформацію, але не слід забувати, що ви можете перетворити параметри одного в інший:

Регресія:y=mx+b

Зв'язок між параметрами регресії та кореляцією, коваріацією, дисперсією, стандартним відхиленням та засобами: b= ˉ y -m ˉ x

m=Cov(y,x)Var(x)=Cor(y,x)⋅Sd(y)Sd(x)
b=y¯−mx¯

Таким чином, ви можете перетворити обох один на одного за допомогою масштабування та змінення їх параметрів.

Приклад в R:

y <- c(4.17, 5.58, 5.18, 6.11, 4.50, 4.61, 5.17, 4.53, 5.33, 5.14)
x <- c(4.81, 4.17, 4.41, 3.59, 5.87, 3.83, 6.03, 4.89, 4.32, 4.69)
lm(y ~ x)
## 
## Call:
## lm(formula = y ~ x)
## 
## Coefficients:
## (Intercept)            x  
##      6.5992      -0.3362
(m <- cov(y, x) / var(x)) # slope of regression
## [1] -0.3362361
cor(y, x) * sd(y) / sd(x) # the same with correlation
## [1] -0.3362361
mean(y) - m*mean(x)       # intercept
## [1] 6.599196

3

З кореляції ми можемо отримати лише індекс, що описує лінійну залежність між двома змінними; в регресії ми можемо передбачити взаємозв'язок між більш ніж двома змінними і можемо використовувати його для виявлення, які змінні x можуть передбачати змінну результату y .


3

Цитуючи Алтмана Д.Г., "Практична статистика медичних досліджень" Чапман і Холл, 1991 р., Сторінка 321: "Кореляція зводить набір даних до єдиного числа, що не має прямого відношення до фактичних даних. Регресія - набагато корисніший метод, результати, які чітко пов'язані з отриманим вимірюванням. Сила співвідношення явна, і невизначеність чітко видно з довірчих інтервалів або інтервалів прогнозування "


3
Хоча я співчуваю Алтману - методи регресії часто є більш підходящими, ніж кореляція у багатьох випадках, - ця цитата наводить солом'яний аргумент. У регресії OLS отримана інформація еквівалентна тій, що надається інформацією, яка надходить у розрахунок кореляції (всі перший і другий біваріантні моменти та їх стандартні помилки), а коефіцієнт кореляції надає ту саму інформацію, що і нахил регресії. Два підходи дещо відрізняються за основними моделями даних, які вони припускають, та їх інтерпретацією, але не за способами, на які заявляє Альтман.
— whuber

1

Регресійний аналіз - це методика вивчення причини впливу співвідношення двох змінних. тоді як кореляційний аналіз - це методика кількісного визначення співвідношення двох змінних.


6
Ласкаво просимо в CV! З огляду на те, що відповідей на це питання вже багато, чи хочете ви їх ознайомитись і побачити, чи додає ваш щось нове? Якщо вам більше сказати, ви можете відредагувати це так.
— Scortchi

0

Кореляція - це показник (всього одне число) сили відносин. Регресія - це аналіз (оцінка параметрів моделі та статистичний тест їх значущості) адекватності певного функціонального зв'язку. Розмір кореляції пов'язаний з тим, наскільки точними будуть прогнози регресії.


1
Ні це не так. Кореляція дає нам обмежені стосунки, але це не стосується того, наскільки точними можуть бути прогнози. R2 дає це.
— SmallChess

-3

Кореляція - це термін у статистиці, який визначає, чи існує співвідношення між двома, а потім ступенем взаємозв'язку. Її діапазон становить від -1 до +1. Хоча регресія означає повернутися до середнього. З регресії ми прогнозуємо значення, зберігаючи одну змінну залежною, а іншу незалежну, але слід уточнити значення, яку змінну ми хочемо передбачити.


6
Привіт, @shakir, і ласкаво просимо до Cross Valified! Ви, мабуть, помітили, що це старе запитання (з 2010 року) і на нього вже дано сім (!) Відповідей. Було б непогано переконатися, що ваша нова відповідь додасть щось важливе до дискусії, про яку раніше не йшлося. На даний момент я не впевнений, що це так.
— амеба
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.