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来自尧图项目组的一线实战观察与深度解析

pearson样本线性相关系数的概念和计算

pearson样本线性相关系数的概念和计算

1. 皮尔逊相关系数

1.1 定义

度量两组随机变量x\bold{x}x和y\bold{y}y样本之间的线性相关程度和方向的一个指标,记为r(x,y)r(\bold{x},\bold{y})r(x,y),该值的范围[-1,1]。

  • r>0r>0r>0:x,y\bold{x},\bold{y}x,y线性正相关,越大,线性正相关程度越大,r=1r=1r=1,完全线性正相关
  • r<0r<0r<0:x,y\bold{x},\bold{y}x,y线性负相关,绝对值越大,线性负相关程度越大,r=−1r=-1r=−1,完全线性负相关
  • r=0r=0r=0:x,y\bold{x},\bold{y}x,y不存在线性相关性

1.2 计算

r(x,y)=Conv(x,y)σ(x)σ(y)=∑i=1n(xi−x‾)(yi−y‾)∑i=1n(xi−x‾)2∑i=1n(yi−y‾)2r(x,y)=\frac{Conv(x,y)}{\sigma(x)\sigma(y)}=\frac{\sum_{i=1}^n(x_i-\overline{x})(y_i-\overline{y})}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(x_i-\overline{x})^2} \sqrt{\sum_{i=1}^{n}(y_i-\overline{y})^2}}r(x,y)=σ(x)σ(y)Conv(x,y)​=∑i=1n​(xi​−x)2​∑i=1n​(yi​−y​)2​∑i=1n​(xi​−x)(yi​−y​)​

1.3 成立条件

  • x,y都是连续变量
  • x,y有近似线性相关性
  • 样本中不存在太多异常值
  • 如果要做显著性检验,小样本下,x,y需大致呈正态分布,这时推断才比较可靠

1.4 python实现

scipy最常用。scipy.stats.pearsonr函数

2. 用途

假设我们有两组特征X和Y, 我不确定它们是否线性正相关,如果确定了二者高度线性正相关,我只需要在其中选择一个特征,作为下游任务即可,如何确定?使用pearson相关系数评估。

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