相關係數和R方的關係是什麼?

時間 2021-05-07 00:52:31

1樓:陳煥發

基本贊同 @馮祥 的回答,再補充一下:

R方是衡量回歸模型程度的指標,可用於所有回歸模型,包括線性和非線性。一般情況下,R方的範圍是負無窮到1。R方越小,擬合程度越差。

相關係數有多種定義,最常用的是Pearson相關係數,用於衡量兩個連續變數的線性相關的程度。Pearson相關係數的取值範圍是[-1,1]。其定義和線性模型沒關係。

從兩者的範圍不同,可以看出在一般情況下「相關係數不等同R方」。

在特殊情況下,帶有截距項的線性最小二乘多元回歸中,等於實測值和擬合值的相關係數的平方。

另乙個特殊情況是,帶有截距項的線性最小二乘簡單回歸中,等於自變數和因變數的相關係數的平方。

陳煥發:R方的理解與用法

2樓:jili

才疏學淺就直說最簡單的線性回歸,最小二乘法X一元時,X Y相關係數和R的關係

寫的比較亂,最後是相等的

樓上有Yhat和Y相關係數等於R的。乙個道理吧,X和Yhat相關係數是1

有錯的地方大家給我指出來啊。。。

3樓:當我沉默的時候

其實問題的本身也並不是那麼清楚。 方(或 )的指代是明確的,就是擬合回歸最後對擬合回歸效果的乙個評價指標。越接近於1,則擬合回歸效果越好。

如先前的各回覆所述,相關係數衡量的是兩個變數的線性相關程度。相關係數牽扯到兩個變數,但問題並沒有明確要說明哪兩個變數的相關係數。

不過最有可能的情況是,存在一系列樣本 ,或者說散點,其中 ,問題想要問 和 的相關係數和對散點 擬合回歸得到的 二者之間的關係。為了完整性,先說明了最小二乘法和 。

先說結論:

1、對於線性回歸的最小二乘擬合,有

因此,就是常說的相關係數表徵的是線性關係強弱。而非線性關係時,上式不成立。

2、對於二維散點進行任意函式的最小二乘擬合,都可以得到

可見,無論線性擬合還是非線性擬合,都可以用R方來表徵擬合的好還是壞。

首先,從線性回歸談起。若用線性回歸來表示自變數和因變數的關係:,其中 。用最小二乘法來擬合可知:

最小二乘法:目標是最小化殘差的平方和(SSR,Sum of Square Residuals)

對SSR求引數的偏導,令偏導數等於零,可得最優引數:

則 根據上面的式子,也可以得到乙個中間結論:

根據相關係數的公式

其中,永遠為正,不然費半天勁去擬合幹嘛,擬合後符號肯定是一致的。

其實 其中

證明如下:

注意 的符號。

與 為線性關係,即可表示為 ,則相關係數必定為 。

證明如下:

其中,若用二次關係來擬合函式點,即 。

最小二乘法:目標是最小化殘差的平方和( ),

對SSR求引數的偏導,令偏導數等於零,可得最優引數:

可以得到

根據上面式子可以得到:

根據相關係數的公式

其中,可見只要通過最小二乘擬合, 。這樣看來,只要是多項式進行最小二乘擬合就可以得到 。又因為根據泰勒公式,所有的函式都可展開成多項式形式,所以可以大膽的推斷對二維散點進行任意函式的最小二乘擬合,都可以得到 。

但需要說明的是,進行非線性的擬合時, ,因為此時 ,即二者並不是線性關係。

答案收到很多贊(我最多讚的乙個回答),我一直以來也對這個問題有疑惑,也一直放在心上。寫這個答案之前其實是受到Junyu Liu答案的啟發,在這裡表示感謝。

4樓:

在最小二乘法回歸中,當截距存在,即 不等於0時,殘差和為零。此時,觀測值與擬合值的相關係數等於決定係數(R方)的平方根

最小二乘法最小化殘差的平和(SSE)

對SSE求偏導,令其等於零

所以因此

搬運的我在 StackExchange上的回答Ask for Definition: Coefficient of Correlation $r$ and (Pearson) correlation coefficient $p$

插入公式的格式不統一,還改了改公式的格式

相似問題還有

Prove $SST=SSE+SSR$

Does $E(\sum e_i^2) = \sum E(y_i^2) - E(\sum \hat y_i^2)$ hold true?

其實都是一類問題,證明的思路基本相同

5樓:自由的山鷹

首先簡單闡述兩個概念。

相關係數R是用以反映變數之間相關關係密切程度的統計指標。

相關係數R(coefficient of correlation)的平方即為決定係數,它與相關係數的區別在於除掉|R|=0和1情況。

相關係數是用來描述兩個變數之間的線性關係的,但決定係數的適用範圍更廣,可以用於描述非線性或者有兩個及兩個以上自變數的相關關係。

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