相关图表和相关系数回归分析
用Excel计算相关系数和进行回归分析
例我国1988–1998年的城镇居民人均全年耐用消费品支出、人均全年可支配收入以及耐用消费品价格指数的统计资料如下表所示。
试建立城镇居民人均全年耐用消费品支
出关于可支配收入和耐用消费品价格指数的回归模型，并进行回归分析。
人均耐用消费品支
(元)人均全年可支配收入
(元)
耐用消费品价格指数
(1987年=100)
资料来源：《中国统计年鉴》
一、计算相关系数
步骤一：输入数据。
打开Excel工作簿，将样本观测值输入到A2：C12单元格中。
步骤二：计算相关系数。
1. 选择“工具”下拉菜单的“数据分析”选项；
2. 在分析工具中选择“相关系数”；
3. 当出现“相关系数”对话框后，
⑴在“输入区域”中键入A2：C12；
⑵在“输出选项”中选择输出区域（这里我们选择“新工作薄”）；
⑶单击“确定”按钮，得下面的相关矩阵表。
相关矩阵
二、回归分析
我们继续说明如何利用Excel进行回归分析。
1. 选择“工具”下拉菜单的“数据分析”选项；
2. 在分析工具中选择“回归”；
3. 当出现对话框后，
⑴在“Y值输入区域”方框中键入A2：A12；
⑵在“X值输入区域”方框中键入B2：C12；
⑶在“输出选项”中选择输出区域（这里我们选择“新工作薄”）；
⑷单击“确定”按钮，得到的结果如下表所示：
从表中得到的主要结果有：
复相关系数：，
判定系数：，
估计的回归方程为：
根据括号内的统计量的值可知：对有显著影响，而对没有显著影响。
根据统计量的值可知：回归方程是显著的。
第九章 相关分析
第九章 相关分析
( y y)2
=
( y yc )2
+
( yc y)2
由此可以推导出：
( y yc ) ( y y) ( yc y)
2 2
2
2
Lyy (a bx a b x) Lyy b ( x x)
2 2
Lyy b Lxx
表明两变量完全不相关。 （4）当计算相关系数的原始数据较多（如50项以 上）时，认为相关系数在0.3以下为无相关， 0.3以上为有相关；0.3-0.5为低度相关；0.5-0.8 为显著相关；0.8以上为高度相关。
9
第九章 相关分析
相关系数计算分析例题
生产费用
序 月产量 号 1 1.2 2 2.0 3 3.1 4 3.8 5 5.0 6 6.1 7 7.2 8 8.0 ∑ 36.4
2 2
x n y y
2
2
0.97
说明产量和生产费用之间存在高度正相关。
第九章 相关分析
第三节
回 归 分 析
一、回 归 分 析 的 意 义 回归分析是对具有相关关系的两个或两个以 上变量之间的数量变化的一般关系进行测定，确 立一个相应的数学表达式，以便从一个已知量来 推测另一个未知量，为估算预测提供一个重要的 方法。 二、回 归 的 种 类 按自变量的个数分 按回归线的形态分 一元回归 多元回归 线性回归 非线性回归
Lxx x b b y Lyy
y br r x
Lyy L21 xx
第九章 相关分析
五 回归分析与相关分析的特点
1、回归分析必须区分自变量和因变量，而相关 分析不必区分。 2、回归分析的两个变量一个是自变量，一个是 因变量，通过给定自变量的值来推算因变量 的可能值；而相关分析的两个变量都是随机 变量。 3、回归分析中对于因果关系不甚明确的两个变量， 可以建立两个回归方程；而相关分析只能计算 出一个相关系数。 4、一种回归方程只能做一种推算，即只能给出自 变量的值来推算因变量的值，不能逆推。
统计学06第六章相关与回归分析
-5.3339 -21.2729 -20.0669
0.02111209 -58.5559
0.0675121 -201.421
2019/11/7
第六章 相关与回归分析
20
2.2 相关系数的特征及判别标准
解法 1
n x y
Lxx
L yy
Lxy
2
xx
2
y y
xx
3559.59
22
2.2 相关系数的特征及判别标准
解法 2
n x y x2 y2 x y
10 6470 5.813 4814300 3.446609 3559.59
r
10 3559.59 6471 5.813
10 4814300 64702 10 3.446609 5.8132
第六章 相关与回归分析
第二节 简单线性相关分析
2.1 相关系数的计算公式 2.2 相关系数的特征及判别标准 2.3 相关系数的检验
2.1 相关系数的计算公式
相关系r数与计ρ算公式： X 、Y 的协方差
相总关样 系体数本：相关 系V数Caor是 vXX一，Va个 YrY统
计量。可以证明，样本相
y y
10 6470 5.813 628210 0.0675121 -201.421
r
201 .421
628210 0 .0675121
0 .978051034 0.9781
2019/11/7
第六章 相关与回归分析
21
2.2 相关系数的特征及判别标准
x
280 320 390 530 650 670 790 880 910 1050
相关和回归的数学模型区别和联系
相关和回归的数学模型区别和联系在统计学和数据分析领域，相关和回归是两种常用的数学模型，用以揭示变量之间的关系。
本文将详细阐述相关和回归的数学模型的区别与联系，帮助读者更好地理解这两种模型的应用场景和特点。
一、相关和回归的数学模型概述1.相关分析相关分析是指衡量两个变量之间线性关系紧密程度的统计分析方法。
常用的相关系数有皮尔逊相关系数和斯皮尔曼等级相关系数。
相关分析主要用于描述两个变量之间的相关性，但不能确定变量间的因果关系。
2.回归分析回归分析是指研究一个或多个自变量（解释变量）与一个因变量（响应变量）之间线性或非线性关系的方法。
根据自变量的个数，回归分析可分为一元回归和多元回归。
回归分析可以用于预测因变量的值，并分析自变量对因变量的影响程度。
二、相关和回归的数学模型区别1.目的性区别相关分析的目的是衡量两个变量之间的线性关系程度，但不能判断因果关系；回归分析的目的则是建立变量间的预测模型，分析自变量对因变量的影响程度，并预测因变量的值。
2.数学表达区别相关分析通常使用相关系数（如皮尔逊相关系数）来表示两个变量之间的线性关系程度；回归分析则使用回归方程（如线性回归方程）来描述自变量与因变量之间的关系。
3.结果解释区别相关分析的结果是一个介于-1和1之间的数值，表示两个变量之间的线性相关程度；回归分析的结果是一组回归系数，表示自变量对因变量的影响程度。
三、相关和回归的数学模型联系1.研究对象相同相关分析和回归分析都是研究两个或多个变量之间关系的统计分析方法，可以揭示变量间的相互作用。
2.数据类型相似相关分析和回归分析通常应用于数值型数据，且都需要满足一定的数据分布特征，如正态分布、线性关系等。
3.相互补充在实际应用中，相关分析和回归分析可以相互补充。
通过相关分析，我们可以初步判断变量间是否存在线性关系，进而决定是否采用回归分析建立预测模型。
四、总结相关和回归的数学模型在研究变量关系方面有着广泛的应用。
数据分析中的相关系数与回归分析
数据分析中的相关系数与回归分析数据分析是一门重要的学科，它通过收集、整理和分析数据来揭示数据背后的信息和规律。
在数据分析的过程中，相关系数和回归分析是两个常用的分析方法。
本文将介绍相关系数和回归分析的概念、计算方法以及应用场景。
一、相关系数相关系数用于衡量两个变量之间的相关性强度。
在数据分析中，我们经常会遇到多个变量之间的相互影响关系。
相关系数可以帮助我们了解这些变量之间的联系程度，从而更好地进行数据分析和决策。
计算相关系数的常用方法是皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient）。
该系数的取值范围在-1到1之间，取值接近1表示两个变量呈正相关关系，取值接近-1表示两个变量呈负相关关系，取值接近0表示两个变量之间没有线性相关关系。
相关系数的计算可以使用公式：其中，n表示样本容量，X和Y分别表示两个变量的观测值，X的均值为μX，Y的均值为μY。
通过计算协方差和标准差，可以得到两个变量之间的相关系数。
相关系数在许多领域有着广泛的应用。
例如，在金融领域，相关系数可以用于衡量不同投资品之间的相关性，从而帮助投资者构建更加稳健和多样化的投资组合。
在医学研究中，相关系数可以用于分析药物疗效和副作用之间的关系。
在市场调研中，相关系数可以用于评估产品销售和广告投放之间的关联性。
二、回归分析回归分析是一种通过建立数学模型来预测和解释变量之间关系的方法。
它可以帮助我们了解一个或多个自变量对因变量的影响程度，并进行预测和推断。
回归分析的常用方法包括线性回归、多项式回归、逻辑回归等。
在这些方法中，线性回归是最常用的一种。
线性回归通过建立一个线性方程来描述自变量和因变量之间的关系。
例如，当只有一个自变量和一个因变量时，线性回归可以表示为：其中，Y表示因变量，X表示自变量，β0和β1表示回归系数，ε表示误差项。
回归分析的目标是通过拟合找到最佳的回归系数，使得拟合值尽可能接近实际观测值。
报告中的相关系数和回归分析
报告中的相关系数和回归分析相关系数和回归分析是统计学中常用的分析方法，用于研究变量之间的关系和预测变量的值。
在社会科学、经济学、医学等领域都有广泛的应用。
本文将围绕这一主题展开，论述相关系数和回归分析的基本概念、计算方法、应用场景以及局限性。
一、相关系数的概念和计算方法相关系数用来衡量两个变量之间的相关程度，常用的有皮尔逊相关系数和斯皮尔曼排名相关系数。
皮尔逊相关系数适用于两个连续变量，其取值范围为-1到1，正值表示正相关，负值表示负相关，绝对值越大表示相关程度越强。
斯皮尔曼排名相关系数则适用于两个有序变量或者对于连续变量不满足正态分布的情况，其取值范围为-1到1，含义与皮尔逊相关系数类似。
二、回归分析的概念和基本原理回归分析用于研究自变量与因变量之间的关系，并建立数学模型进行预测或者解释。
简单线性回归适用于自变量和因变量均为连续变量的情况，通过最小二乘法估计回归方程的系数。
多元线性回归则适用于自变量包含多个的情况，通过最小二乘法估计回归方程中各个自变量的系数来建立模型。
三、相关系数与回归分析的应用场景相关系数和回归分析在各个领域都有广泛的应用。
在社会科学中，可以用来探究教育和收入、人口和犯罪率等之间的关系。
在经济学中，可以用来研究需求和价格、利率和投资等之间的联系。
在医学研究中，可以用来分析疾病与遗传、环境因素之间的关联性。
四、相关系数与回归分析的优点和局限性相关系数和回归分析具有一定的优点，例如简单易懂、计算方法明确，能够为研究者提供相关关系的定量度量。
但是也存在一些局限性，例如相关系数只能揭示变量之间的线性关系，无法反映非线性关系；回归分析的模型假设常常需要满足一定的前提条件，而实际数据常常存在违背这些假设的情况。
五、相关系数与回归分析的注意事项在进行相关系数和回归分析时，需要注意选取适当的样本和变量，避免样本选择偏差和自变量的多重共线性问题。
同时还需要注意解释分析结果时避免过度解读，避免将关联性误解为因果性。
统计学原理第八章相关与回归分析
关关系的种类和关系的紧密程度； 3.对相关系数进行显著性检验。
回归分析的内容
• 1. 建立反映变量间依存关系的数学模型 即回归方程；
• 2.对回归方程进行显著性检验； • 3.用回归过程进行预测。
回归分析和相关分析的主要区别
4.相关系数的绝对值越接近于1，表示相关 程度越强；越接近于0，表示相关程度越 弱。具体标准为：
R 的绝对值：0.3以下 微弱相关；
0.3-0.5 低度相关；
0.5-0.8 显著相关；
0.8以上 高度相关。
以上结论必须建立在对相关系数的显著性 检验基础之上。
三、相关系数的显著性检验
显著性检验的具体步骤：
资料：
销售量 500
（公斤）
价格 10
（元）
相关表
700 9
900 7
600 9
1000 800 89
1200 6
销售量 500
（公斤）
价格 10
（元）
600 9
700 9
800 9
900 7
1000 8
1200 6
相关图（散点图）
完全正线性相关
正线性相关
完全负线性相关
负线性相关
非线性相关
一、一元线性回归方程
❖ 只涉及一个自变量的回归
❖ 因变量y与自变量x之间为线性关系
➢ 被预测或被解释的变量称为因变量，用y表示
➢ 用来预测或用来解释因变量的一个或多个变量称为
自变量，用x表示
❖ 因变量与自变量之间的关系用一个线性方 程来表示
一元线性回归模型
❖ 一元线性回归模型可表示为
相关分析与回归分析
什么是回归分析？
(regression analysis)
1. 重点考察考察一个特定的变量(因变量)， 而把其他变量(自变量)看作是影响这一变 量的因素，并通过适当的数学模型将变量 间的关系表达出来
当假定其他变量不变，其中两个变量的相关 关系。
厦门大学嘉庚学院
用散点图观察变量之间的相关关系
完全正线性相关
正线性相关
完全负线性相关
负线性相关
非线性相关
不相关
相关系数
●总体相关系数
对于所研究的总体，表示两个相互联系变量相关 程度
的总体相关系数为：
总体相关系数反映总体两个变量X和Y的线性相关 程度。 特点：对于特定的总体来说，X和Y的数值是既定 的，总体相关系数是客观存在的特定数值。
2. 利用样本数据建立模型的估计方程 3. 对模型进行显著性检验 4. 进而通过一个或几个自变量的取值来估计
或预测因变量的取值
2008年8月
回归模型的类型
回归模型
一元回归
多元回归
线性回归 非线性回归 线性回归 非线性回归
2008年8月
一元线性回归
1. 涉及一个自变量的回归 2. 因变量y与自变量x之间为线性关系
厦门大学嘉庚学院
相关分析
一、变量间的相互关系
◆确定性的函数关系 Y=f (X)
◆不确定性的统计关系—相关关系
Y= f（X）+u (u为随机变量)
◆没有关系
35 30
变量间关系的图形描述 坐标图(散点图)
Y
25
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•分析
①K= -1时，标志间的相关是负相关 ②K= +1时，标志间的相关是正相关 ③K= 0 时， 标志间不存在相关
符号系数的优点在于意义明了，计算方便，其
缺点在于掩盖了离差绝对值上的不同，指标只 能反映相关的一般趋势。
2、相关系数
定义：是按积差方法计算，同样以两变量与各
自平均值的离差为基础，通过两个离差相乘来 反映两变量之间相关程度。 公式：
2、按相关的方向分为正相关和负相关
正相关指相关关系表现为因素标志和结果标志
的数量变动方向一致。
负相关指相关关系表现为因素标志和结果标志
的数量变动方向是相反的。
3、按影响因素的多少分为单相关和复相关
如果研究的是一个结果标志同某一因素标志
相关，就称单相关。
如果分析若干因素标志对结果标志的影响，
称为复相关或多元相关。
4、按相关的形式分为线性相关和非线性相关
一种现象的一个数值和另一现象相应的数值
在直角坐标系中确定为一个点，称为线性相 关。
四、相关分析的主要内容
1、确定相关关系的存在，相关关系呈现的形态 和方向，相关关系的密切程度（主要方法是绘 制相关图表和计算相关系数） 2、确定相关关系的数学表达式 3、确定因变量估计值误差的程度。
第八章 相关分析和回归分析
第一节：相关的意义、概念和种类 第二节：相关图表和相关系数 第三节：回归分析 第四节：相关分析和回归分析中 应注意的问题
第一节：相关的意义、概念和种类
一、相关分析的意义： 1、统计分析的重要课题. 2、在总体中，如果对变量x的每一个数值，相应 还有第二个变量y的数值，则各对变量的变量 值所组成的总体称为二元总体；由二个以上相 互对应的变量组成的总体，称为多元总体。 3、对二元总体应了解的问题 两变量是不是存在关系，关系的密切程度如何 如果存在关系，那么关系的具体形式是什么 怎样根据一个变量的变动来估计另一变量的变 动
3、函数关系与相关关系的联系
1、对具有相关关系的现象进行分析时，则必须 利用响应的函数关系数学表达式，来表明现象 之间的相关方程式。 2、相关关系是相关分析的研究对象，函数关系 是相关分析的工具。 例：圆的面积与半径的关系；计件工资总额与零 件数量；看书时间和学习成绩。
三、相的种类
1、按相关的程度分为完全相关、不完全相关和 不相关。 两种依存关系的标志，其中一个标志的数量变 化由另一个标志的数量变化所确定，则称完全 相关，也称函数关系。 两个标志彼此互不影响，其数量变化各自独立， 称为不相关。 两个现象之间的关系，介乎完全相关与不相关 之间称不完全相关。
三、相关系数的计算：
1、符号系数：把两个同平均值的离差数列做对称 比较。 ①如果一个数列的离差与另一个数列的离差有很 多同号，就可以认为这两标志之间存在正相关。 ②如果大多数为异号，就可以认为他们之间存在 负相关。 ③如果同号与异号大体一样，显然不存在相关。 符号系数K
C H K C H C 离差同号次数和 H 离差异号次数和
•相关系数r的性质：
①、当 r 1 时，x与y为完全线性相关，它们之 间存在确定的函数关系。 ②、当 0 r 1 时，表示x与y存在着一定的线 性相关，r的绝对值越大，越接近于1，表示x 与y直线相关程度越高，反之越低。
r 0.3 微弱相关、 0.3 r 0.5 低度相关 0.5 r 0.8 显著相关、 0.8 r 1 高度相关 当r 0时，表示x与y为正相关 当r 0时，表示x与y为负相关 当 r 0时，表示x与y不相关
x y
•协方差的意义
①显示x与y是正相关还是负相关 协方差为负，是负相关， 协方差为正，是正相关。 ②协方差显示x与y相关程度的大小 当相关点在四个象限呈散乱的分布，相关程度很低 当相关点分布在x与y的平均值线上时，表示不相关 当相关点靠近一直线，表示相关关系密切 当相关点全部落在一直线，表示完全相关
二、相关分析的概念
1、相关分析就是对总体中确实具有联系的标志 进行分析，其主体是对总体中具有因果关系标 志的分析。 2、现象总体的依存关系类型： 因素标志是决定结果标志发展的条件，根据结 果标志对因素标志的不同反应，可分两种类型。 函数关系是当因素标志的数量确定之后，结果 标志的数量也随之完全确定，以y=f(x)表现 相关关系是不完全确定的随机关系。因素标志 的数值，可能有若干结果标志的数值。
第二节：相关图表和相关系数
一、相关表的编制 1、编制相关表前首先要通过实际调查取得一系 列成对的标志值资料作为相关分析的原始数据。 2、相关表的分类： 简单相关表是资料未经分组的相关表，它是把 因素标志值按照从小到大的顺序并配合结果标 志值一一对应而平行排列起来的统计表。 分组相关表是在简单相关表的基础上，将原始 数据进行分组而编成的统计表。
2 xy 2 r 、 xy x y
( x x)( y y) 协方差
n
2 ( y y )
x
2 ( x x )
n
、x的标准差 y
n
2 2
、y标准差
( x x)( y y ) ( x x)( y y ) 即r 或r n ( x x) ( y y )
①单变量分组相关表
· 自变量分组并计算次数，而对应的因变量不分
组，只计算其平均值。
· 单变量分组相关表的特点：使冗长的资料简化，
能够更清晰地反映出两变量之间相关关系。 ②双变量分组相关表：
· 自变量和因变量都进行分组而制成的相关表，
这种表形似棋盘，故又称棋盘式相关表。
二、相关图的编制
1、相关图：利用直角坐标系第一象限，把自变 量置于横轴上，因变量置于纵轴上，而将两变 量相对应的变量值用坐标点形式描绘出来，用 以表明相关点分布状况的图形。 2、相关图被形象地称为相关散点图 3、因素标志分了组，结果标志表现为组平均数， 所绘制的相关图就是一条折线，这种折线又叫 相关曲线。