Корреляционное поле и корреляционная таблица являются вспомогательными средствами при анализе выборочных данных. При нанесении на координатную плоскость выборочных точек получают корреляционное поле. По характеру расположения точек поля можно составить предварительное мнение о форме зависимости случайных величин (например, о том, что одна величина в среднем возрастает или убывает при возрастании другой). Для численной обработки результаты обычно группируют и представляют в форме корреляционной таблицы. В каждой клетке корреляционной таблицы (см. в ст. Корреляция в математической статистике) приводятся численности гц; тех пар (х, у), компоненты которых попадают в соответствующие интервалы группировки по каждой переменной.
Предполагая длины интервалов группировки (по каждому из переменных) равными между собой, выбирают центры xi (соответственно yj ) этих интервалов и числа nij в качестве основы для расчётов.
Коэффициент корреляции и корреляционное отношение дают более точную информацию о характере и силе связи, чем картина корреляционного поля. Выборочный коэффициента корреляции определяют по формуле:
,
где
, ,
, .
При большом числе независимых наблюдений, подчиняющихся одному и тому же распределению, и при надлежащем выборе интервалов группировки коэффициент
близок к истинному коэффициенту корреляции r. Поэтому использование
как меры связи имеет четко определённый смысл для тех распределений, для которых естественной мерой зависимости служит r (т. е. для нормальных или близких к ним распределений). Во всех др. случаях в качестве характеристики силы связи рекомендуется использовать корреляционное отношение
h , интерпретация которого не зависит от вида исследуемой зависимости.
Выборочное значение
y |
x вычисляется по данным корреляционной таблицы:
2y |
x =
где числитель характеризует рассеяние условных средних значений
около безусловного среднего
(аналогично определяется выборочное значение
x |
y ). Величина
y |
x используется в качестве меры отклонения зависимости от линейной, т. к. обычно
2y |
x >r
2 ,
x |
y >r
2 и лишь в случае линейной зависимости r
2 =
2y |
x =
x |
y . Так, при анализе корреляции между высотой и диаметром северной сосны было обнаружено, что условные средние значения высоты сосны для заданного диаметра связаны нелинейной зависимостью. Корреляционное отношение (высоты к диаметру) в этом случае равно 0,813, а коэффициент корреляции равен 0,762.
Проверка гипотезы значимости связи основывается на знании законов распределения выборочных корреляционных характеристик. В случае нормального распределения величина выборочного коэффициента корреляции
считается значимо отличной от нуля, если выполняется неравенство
,
где ta есть критическое значение t-распределения Стьюдента с (n— 2) степенями свободы, соответствующее выбранному уровню значимости a (см. Стьюдента распределение ). Если же известно, что r ¹ 0, то необходимо воспользоваться z -преобразованием Фишера (не зависящим от r и n ):
.
Исходя из приближённой нормальности z, можно определить доверительные интервалы для истинного коэффициента корреляции r .
В случае когда изучаются не количественные признаки, а качественные, обычные меры зависимости не годятся. Однако, если удаётся каким-либо образом упорядочить изучаемые объекты в отношении некоторого признака, т. е. прописать им порядковые номера — ранги (по два номера в соответствии с двумя признаками), то в качестве выборочной характеристики связи можно воспользоваться, например, т. н. коэффициентом ранговой корреляции:
,
где di — разность рангов по обоим признакам для каждого объекта. По степени уклонения R от нуля можно сделать некоторое заключение о степени зависимости качественных признаков. Проверка гипотезы независимости признаков при небольшом объёме выборки производится с помощью специальных таблиц, а при n > 10 для вычисления критических значений выборочных коэффициентов пользуются тем, что эти величины распределены приближённо нормально.
Лит. см. при ст. Корреляция .
А. В. Прохоров.
Корреляция (в биологии)
Корреля'ция в биологии, взаимозависимость строения и функций клеток, тканей, органов и систем организма, проявляющаяся в процессе его развития и жизнедеятельности. К. обусловливают развитие и существование организма как единого целого. Понятие К. было введено Ж. Кювье (1800—05), однако, не принимая эволюционного учения, он придал К. статичный характер: К. — свидетельство постоянства сосуществования органов.
Эволюционное учение придало К. динамический, исторический характер: взаимосвязь частей организма — результат как онтогенетический, так и филогенетический их развития. С эволюционных позиций проблема К. разрабатывалась А. Н. Северцовым ; наиболее глубокое понимание её было дано И. И. Шмальгаузеном . Различается несколько форм К.: геномная К., обусловленная множественным действием наследственных факторов (плейотропия ), а также действием более тесно связанных между собой генов (хромосомная К.); морфогенетическая К. — взаимозависимость во внутренних факторах индивидуального развития. При этом имеет место связь между двумя или многими морфогенетическими процессами. Так, было показано, что зачаток хордомезодермы оказывается индуктором, определяющим развитие центральной нервной системы, глазной бокал индуцирует хрусталик и т. д. Морфогенетические К. определяют место и размеры развивающегося органа. Т. к. морфогенетические процессы приводят к изменению взаимоотношений органов, то возникают и новые морфогенетические К. Т. о., в процессе индивидуального развития постепенно развёртывается последовательная система морфогенетических К., которая оказывается одним из главных факторов онтогенеза , поддерживающих в течение всего развития целостность организма. Данные, накопленные биологией развития , позволили некоторым авторам подразделить эти К. на ростовые К., зависящие от активности нервной системы, функциональные (эргонтические), гормональные и др. Филогенетические, или филетические, К. — соотносительные изменения органов в процессе эволюции организмов — А. Н. Северцов выделил как самостоятельное явление (см. Координация ).
