第三章附录相关系数r 的计算公式的推导
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注会财管中相关系数公式在财务管理和统计学领域,相关系数是一个重要的概念,它能帮助我们衡量两个变量之间的线性关系。
相关系数公式在我国的注会财管课程中占有重要地位,下面我们将详细介绍相关系数公式及其应用。
首先,我们来了解一下相关系数的定义和意义。
相关系数(r)是一个介于-1和1之间的数值,它描述了两个变量X和Y之间的线性关系。
当r=1时,表示X和Y完全正相关;当r=-1时,表示X和Y完全负相关;当r=0时,表示X和Y之间不存在线性关系。
接下来,我们来推导一下相关系数公式。
假设我们有两个变量X和Y,它们的均值分别为μx和μy,标准差分别为σx和σy。
相关系数r的计算公式为:r = Σ[(xi - μx) * (yi - μy)] / [√Σ(xi - μx) * Σ(yi - μy)]其中,xi和yi分别表示X和Y的每一个观测值。
了解了相关系数公式的推导,我们来看一下它在实际中的应用。
相关系数可以用来评估投资组合的风险和收益,分析宏观经济变量之间的关系,甚至在社交网络中分析用户之间的相似度。
以下是一个简单的例子:假设我们有一组数据,描述了某企业的销售收入和广告费用之间的关系。
我们可以通过计算相关系数来判断是否应该增加广告费用以提高销售收入。
接下来,我们介绍一下计算相关系数的方法。
首先,对数据进行预处理,包括计算均值和标准差。
然后,根据上述公式计算相关系数。
最后,对计算结果进行显著性检验,以确定相关系数是否显著不为0。
相关系数与其他统计量(如协方差、方差、标准差)有着密切的关系。
协方差是相关系数的计算基础,而方差和标准差则是相关系数的平方。
此外,相关系数还可以与其他统计量一起,构成多元统计分析的基础。
总之,相关系数公式在财务管理和统计学领域具有重要意义。
通过掌握相关系数公式,我们能够更好地分析变量之间的关系,为决策提供有力支持。
相关系数的计算范文相关系数是用来衡量两个变量之间关系的统计量。
它的值介于-1和1之间。
当相关系数为1时表示两个变量之间存在完全的正线性关系,当相关系数为-1时表示两个变量之间存在完全的负线性关系,当相关系数为0时表示两个变量之间不存在线性关系。
可以用下面的公式来计算相关系数:r = (nΣXY - ΣXΣY) / sqrt((nΣX^2 - (ΣX)^2)(nΣY^2 - (ΣY)^2))其中,r是相关系数,n是样本数量,Σ表示求和,XY是X和Y的乘积,X和Y分别是两个变量的观测值。
下面我们将用一个例子来演示如何计算相关系数。
假设我们有以下两个变量的观测值:X:1,2,3,4,5Y:2,4,6,8,10首先,我们计算ΣXY,ΣX,ΣY,ΣX^2和ΣY^2的值:ΣXY=(1*2)+(2*4)+(3*6)+(4*8)+(5*10)=110ΣX=1+2+3+4+5=15ΣY=2+4+6+8+10=30ΣX^2=1^2+2^2+3^2+4^2+5^2=55ΣY^2=2^2+4^2+6^2+8^2+10^2=220然后我们计算相关系数r:r = (5*110 - (15*30)) / sqrt((5*55 - (15^2))*(5*220 -(30^2)))= (550 - 450) / sqrt((275 - 225)*(1100 - 900))= 100 / sqrt(50*200)=100/100=1因此,这两个变量之间的相关系数是1,表示它们之间存在完全的正线性关系。
相关系数可以帮助我们了解两个变量之间是否存在关联,以及关联的强度。
当相关系数接近于1或-1时,表示两个变量之间关联较强;当相关系数接近于0时,表示两个变量之间关联较弱。
相关系数还可以用来判断一个变量对另一个变量的预测能力,或者用来寻找两个变量之间的最佳拟合线。
线性回归方程中的相关系数rr=∑(Xi-X的平均数)(Yi-Y平均数)/根号下[∑(Xi-X平均数)^2*∑(Yi-Y平均数)^2]R2就是相关系数的平方,R在一元线性方程就直接是因变量自变量的相关系数,多元则是复相关系数判定系数R^2也叫拟合优度、可决系数。
表达式是:R^2=ESS/TSS=1-RSS/TSS该统计量越接近于1,模型的拟合优度越高。
问题:在应用过程中发现,如果在模型中增加一个解释变量,R2往往增大这就给人一个错觉:要使得模型拟合得好,只要增加解释变量即可。
——但是,现实情况往往是,由增加解释变量个数引起的R2的增大与拟合好坏无关,R2需调整。
这就有了调整的拟合优度:R1^2=1-(RSS/(n-k-1))/(TSS/(n-1))在样本容量一定的情况下,增加解释变量必定使得自由度减少,所以调整的思路是:将残差平方和与总离差平方和分别除以各自的自由度,以剔除变量个数对拟合优度的影响:其中:n-k-1为残差平方和的自由度,n-1为总体平方和的自由度。
总是来说,调整的判定系数比起判定系数,除去了因为变量个数增加对判定结果的影响。
R = R接近于1表明Y与X1,X2 ,…,Xk之间的线性关系程度密切;R接近于0表明Y与X1,X2 ,…,Xk之间的线性关系程度不密切相关系数就是线性相关度的大小,1为(100%)绝对正相关,0为0%,-1为(100%)绝对负相关相关系数绝对值越靠近1,线性相关性质越好,根据数据描点画出来的函数-自变量图线越趋近于一条平直线,拟合的直线与描点所得图线也更相近。
如果其绝对值越靠近0,那么就说明线性相关性越差,根据数据点描出的图线和拟合曲线相差越远(当相关系数太小时,本来拟合就已经没有意义,如果强行拟合一条直线,再把数据点在同一坐标纸上画出来,可以发现大部分的点偏离这条直线很远,所以用这个直线来拟合是会出现很大误差的或者说是根本错误的)。
分为一元线性回归和多元线性回归线性回归方程中,回归系数的含义一元:Y^=bX+a b表示X每变动(增加或减少)1个单位,Y平均变动(增加或减少)b各单位多元:Y^=b1X1+b2X2+b3X3+a 在其他变量不变的情况下,某变量变动1单位,引起y平均变动量以b2为例:b2表示在X1、X3(在其他变量不变的情况下)不变得情况下,X2每变动1单位,y平均变动b2单位就一个reg来说y=a+bx+ea+bx的误差称为explained sum of squaree的误差是不能解释的是residual sum of square总误差就是TSS所以TSS=RSS+ESS判定系数也叫拟合优度、可决系数。
样本相关系数r的计算公式推导样本相关系数r是用来衡量两个变量之间线性相关程度的统计量。
它的计算公式如下:r = ∑((Xi - Xmean) * (Yi - Ymean)) / sqrt(∑(Xi - Xmean)² * ∑(Yi - Ymean)²)其中,Xi和Yi分别代表两个变量的第i个观测值,Xmean和Ymean分别代表两个变量的均值。
通过计算样本相关系数r的值,可以判断两个变量之间的关系是正相关、负相关还是无相关。
为了更好地理解样本相关系数r的计算公式,我们可以分为以下几个步骤进行推导。
1. 计算每个观测值与均值的差值我们需要计算每个观测值与其对应变量的均值之间的差值。
对于变量X,我们可以计算(Xi - Xmean),对于变量Y,我们可以计算(Yi - Ymean)。
这样可以得到两个新的变量,分别代表X和Y的差值。
2. 计算差值的乘积接下来,我们需要计算两个差值的乘积,即(Xi - Xmean) * (Yi - Ymean)。
这样可以得到一个新的变量,代表X和Y的差值的乘积。
3. 对乘积求和然后,我们将所有差值的乘积进行求和,即∑((Xi - Xmean) * (Yi -Ymean))。
这样可以得到一个数值,代表了两个变量差值的乘积的总和。
4. 计算差值的平方和接着,我们分别计算X和Y的差值的平方和,即∑(Xi - Xmean)²和∑(Yi - Ymean)²。
这样可以得到两个数值,分别代表X和Y的差值的平方和。
5. 对差值的平方和开平方然后,我们需要对差值的平方和进行开平方,即sqrt(∑(Xi - Xmean)² * ∑(Yi - Ymean)²)。
这样可以得到一个数值,代表了两个变量差值的平方和的开平方。
6. 计算样本相关系数r的值我们将步骤3中得到的差值乘积的总和除以步骤5中得到的差值平方和的开平方,即r = ∑((Xi - Xmean) * (Yi - Ymean)) / sqrt(∑(Xi - Xmean)² * ∑(Yi - Ymean)²)。
相关系数计算公式
一、概念
相关系数(correlation coefficient),又称作相关系数,是衡量
两个变量之间相互关系紧密程度的一种统计量,其取值范围位于-1与1
之间。
它是由两个变量的协方差(covariance)除以它们各自的标准差(standard deviation)得到的。
二、定义
相关系数(correlation coefficient)的定义为:
设X和Y是有关联的两个随机变量,其均值分别为μX和μY,标准
差分别为σX和σY,协方差为rXY,其相关系数定义为:
rXY=r(X,Y)=frac{r_{XY}}{sigma_X sigma_Y}=frac{E[left(X-mu_X ight)(Y-mu_Y)]}{sigma_X sigma_Y}
三、性质
1.当相关系数rXY取值为1时,说明X、Y呈完全正相关,此时,当
X增大时,Y也增大;
2.当相关系数rXY取值为0时,说明X、Y之间没有显著的相关关系;
3.当相关系数rXY取值为-1时,说明X、Y呈完全负相关,此时,当
X增大时,Y减小;
4.相关系数rXY取值越大,表明X、Y之间相关关系越紧密;
5.相关系数rXY有有效范围,即[-1,1];
6.相关系数rXY是一致的,不受X、Y变量变化的时间顺序而改变;
7.相关系数rXY取值只反映X、Y变量的线性关系,而对于非线性关系,其取值不符合实际情况;
8.相关系数rXY只衡量两变量之间的线性相关性,但不能揭示它们之间的因果关系。
四、公式
相关系数rXY的计算公式是:。
样本相关系数r的计算公式
相关系数r的计算公式r(X,Y)=Cov(X,Y)/√Var[X]Var[Y]。
其中,Cov(X,Y)为X与Y的协方差,Var[X]为X的方差,Var[Y]为Y的方差。
相关系数是最早由统计学家卡尔·皮尔逊设计的统计指标,是研究变量之间线性相关程度的量,一般用字母r表示。
由于研究对象的不同,相关系数有多种定义方式,较为常用的是皮尔逊相关系数。
相关表和相关图可反映两个变量之间的相互关系及其相关方向,但无法确切地表明两个变量之间相关的程度。
相关系数是用以反映变量之间相关关系密切程度的统计指标。
相关系数是按积差方法计算,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;着重研究线性的单相关系数。
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相关系数r2的计算公式相关系数(Coefficient of correlation)是用来衡量两个变量之间关系强度和方向的统计指标。
一般用符号“r”表示,其取值范围在-1到1之间。
如果r为正值,表示两个变量正相关;如果r为负值,表示两个变量负相关;如果r的绝对值接近于0,则表示两个变量之间无明显的线性关系。
相关系数的计算公式主要包括Pearson相关系数、Spearman相关系数和Kendall相关系数。
下面将分别介绍。
1. Pearson相关系数(r)Pearson相关系数,也称为线性相关系数,用于衡量两个连续变量之间的线性关系强度。
Pearson相关系数的计算公式为:r = Σ((X_i - X̅) * (Y_i - Ȳ)) / sqrt(Σ(X_i - X̅)² *Σ(Y_i - Ȳ)²)其中,X_i和Y_i分别表示X和Y的观察值,X̅和Ȳ分别表示X和Y的平均值。
2. Spearman相关系数(ρ)Spearman相关系数用于衡量两个变量之间的单调关系强度,不仅仅局限于线性关系。
Spearman相关系数的计算公式为:ρ=1-6Σd²/(n(n²-1))其中,d表示两个变量对应观察值的秩次差,n表示样本个数。
3. Kendall相关系数(τ)Kendall相关系数也用于衡量两个变量之间的单调关系强度,与Spearman相关系数类似,但其计算方式略有不同。
Kendall相关系数的计算公式为:τ=(P-Q)/(P+Q)其中,P表示在一对观察值中具有相同顺序的对数,Q表示在一对观察值中具有不同顺序的对数。
需要注意的是,公式中的相关系数r、ρ和τ的取值范围都在-1到1之间。
当相关系数接近于1时,表示两个变量之间关系越强;当相关系数接近于0时,表示两个变量之间关系越弱;当相关系数接近于-1时,表示两个变量之间关系越强并呈负相关。
相关系数的意义在于帮助我们理解变量之间的关系强弱和方向,从而为进一步分析和预测提供依据。
相关系数计算在统计学中,相关系数是用来衡量两个变量之间关系强度和方向的统计指标。
相关系数的计算可以帮助我们了解两个变量是如何一起变化的,以及它们之间是否存在某种趋势或规律。
在本文中,我们将探讨如何计算相关系数以及相关系数的意义和应用。
相关系数的计算方法常用的相关系数有皮尔逊相关系数和斯皮尔曼相关系数。
其中,皮尔逊相关系数用于衡量两个连续变量之间的线性关系,取值范围在-1到1之间。
计算方法如下:$$ r = \\frac{n(\\sum{xy}) - (\\sum{x})(\\sum{y})}{\\sqrt{n\\sum{x^2} - (\\sum{x})^2} \\sqrt{n\\sum{y^2} - (\\sum{y})^2}} $$这里,r表示相关系数,n为样本数量,x和y分别为两个变量的取值,$\\sum$表示求和。
而斯皮尔曼相关系数则主要用于衡量两个变量之间的等级关系,即它们是否按照同样的顺序变化。
计算方法相对简单,但同样能够提供有用的信息。
相关系数的意义和应用相关系数的取值范围在-1到1之间,它能够告诉我们两个变量之间的关系强度和方向。
当相关系数接近1时,表示两个变量呈正相关,即一个变量增加时另一个变量也增加;当相关系数接近-1时,则表示两个变量呈负相关,一个变量增加时另一个变量减少;而接近0则表示两个变量之间基本上没有线性关系。
在实际应用中,相关系数的计算可以帮助我们了解市场趋势、产品销售情况、生产效率等方面的关联关系。
例如,我们可以使用相关系数来研究广告投入和销售额之间的关系,以便更好地制定营销策略;或者利用相关系数来探讨学习时间和考试成绩之间的联系,以帮助学生提高学习效率。
总之,相关系数的计算是统计学中一项重要的工具,通过分析不同变量之间的关系,我们能够更好地理解数据背后的含义,从而做出更加明智的决策。
结语相关系数的计算是统计学中一项基础且重要的内容,它能够帮助我们了解数据之间的关系,并从中获取有价值的信息。
相关系数公式推导在我们探索相关系数公式推导的奇妙之旅前,先和大家分享一个我曾经的小经历。
记得有一次,我在教室里给学生们讲解统计学的知识,当提到相关系数这个概念时,我看到大家脸上那迷茫又好奇的表情,就像在黑暗中摸索的孩子,渴望找到那一丝光明。
其中有个学生怯生生地举手问我:“老师,这个相关系数到底有什么用啊?”我笑了笑,没有立刻回答,而是决定带着他们一起,一步一步揭开相关系数公式推导的神秘面纱。
咱们先来聊聊什么是相关系数。
简单来说,相关系数就是用来衡量两个变量之间线性关系强度和方向的一个数值。
那它是怎么被推导出来的呢?这可得从一些基本的统计学概念说起。
我们假设存在两个变量 X 和 Y ,分别有 n 个观测值,, ...... ,和,, ...... 。
第一步,我们要计算这两个变量的均值,也就是和。
接下来,计算每个观测值与均值的差值,即和。
然后,将这两组差值相乘并求和,得到。
再分别计算这两组差值的平方和,即和。
最后,相关系数 r 就可以通过以下公式计算得出:。
这个公式看起来是不是有点复杂?别担心,咱们来一步步拆解一下。
先说分子,它反映的是 X 和 Y 的协同变化程度。
如果 X 的偏差大的时候,Y 的偏差也大,而且方向相同(都是正偏差或者都是负偏差),那么乘起来就是正数,累加起来就会使得分子比较大,说明 X和 Y 正相关;反之,如果 X 的偏差大的时候,Y 的偏差大但是方向相反,乘起来就是负数,累加起来使得分子比较小甚至是负数,说明 X和 Y 负相关。
分母则是一个标准化的因子,它保证了相关系数 r 的取值范围在 -1 到 1 之间。
当 r = 1 时,说明 X 和 Y 完全正相关;当 r = -1 时,说明X 和 Y 完全负相关;当 r = 0 时,说明 X 和 Y 没有线性关系。
为了让大家更好地理解,咱们再来看个具体的例子。
假设我们有一组学生的数学成绩 X 和语文成绩 Y ,X 分别是 80 、 90 、 70 、 85 、95 ,Y 分别是 75 、 85 、 65 、 70 、 90 。
相关系数r AB 的计算公式的推导设A i 、B i 分别表示证券A 、证券B 历史上各年获得的收益率;A 、B 分别表示证券A 、证券B 各年获得的收益率的平均数;P i 表示证券A 和证券B 构成的投资组合各年获得的收益率,其他符号的含义同上。
2A σ=11-n 2)(∑-A A i 2B σ=11-n )(B B i -∑2 2P σ=11-n 2)1(∑∑-i iP n P =2)](1)[(11i B i A iB i A B A A A n B A A A n +-+-∑∑ =2)]()[(11B A A A B A A A n B A i B i A +-+-∑ =2)]()([11B B A A A A n i B i A -+--∑ =)])((2)()([112222B B A A A A B B A A A A n i i B A i B i A --+-+--∑ =A 2A×221)(BiAn A A +--∑×1)])([(21)(2---+--∑∑n B B A A A A n B B i i B A i=A 1)])([(22222---⨯++∑n B B A A A A A i iBA BBAA σσ对照公式(1)得:=1)(2--∑n A A i×1)(2--∑n B B i× r AB∴ r AB =∑∑∑-⨯---22)()()])([(B B A A B B A A iiii这就是相关系数r AB 的计算公式。
投资组合风险分散化效应的内在特征1.两种证券构成的投资组合为最小方差组合(即风险最小)时各证券投资比例的测定公式(1)左右两端对A A 求一阶导数,并注意到A B =1—A A :(2P σ)′=2 A A 2A σ-2 (1-A A )2B σ+2 (1-A A )B A σσ r AB -2A A B A σσ r AB 令 (2P σ)′= 0 并简化,得到使2P σ取极小值的A A :ABB Aiir n B B A A σσ=---∑1)])([(A A =ABB A B A ABB A B r r σσσσσσσ2222-+- … …………………………………(3) 式中, 0≤A A ≤1,否则公式(3)无意义。
相关系数r AB 的计算公式的推导
设A i 、B i 分别表示证券A 、证券B 历史上各年获得的收益率;A 、B 分别表示证券A 、证券B 各年获得的收益率的平均数;P i 表示证券A 和证券B 构成的投资组合各年获得的收益率,其他符号的含义同上。
2
A
σ=11
-n 2)(∑-A A i 2B σ=11-n )(B B i -∑2 2
P σ=11-n 2)1(∑∑-i i
P n P =2)](1
)[(11i B i A i
B i A B A A A n B A A A n +-+-∑∑ =2)]()[(11
B A A A B A A A n B A i B i A +-+-∑ =2)]()([11
B B A A A A n i B i A -+--∑ =)])((2)()([1
122
22B B A A A A B B A A A A n i i B A i B i A --+-+--∑ =A 2A
×
22
1
)
(B
i
A
n A A +--∑×
1
)]
)([(21
)(2
---+
--∑∑n B B A A A A n B B i i B A i
=A 1
)]
)([(22222
---⨯
++∑n B B A A A A A i
i
B A B
B
A
A σσ
对照公式(1)得:
=
1
)(2
--∑n A A i
×
1
)(2
--∑n B B i
× r AB
∴ r AB =
∑∑∑-⨯---2
2
)
()()]
)([(B B A A B B A A i
i
i
i
这就是相关系数r AB 的计算公式。
投资组合风险分散化效应的内在特征
1.两种证券构成的投资组合为最小方差组合(即风险最小)时各证券投资比例的测定
公式(1)左右两端对A A 求一阶导数,并注意到A B =1—A A : (2
P σ)′=2 A A
2A
σ-2 (1-A A )2
B σ+2 (1-A A )B A σσ r AB -2A A B A σσ r AB 令 (2P σ)′= 0 并简化,得到使2
P σ取极小值的A A :
AB
B A
i
i
r n B B A A σσ
=---∑1
)])([(
A A =AB
B A B A AB
B A B r r σσσσσσσ22
22-+- … …………………………………(3) 式中, 0≤A A ≤1,否则公式(3)无意义。
由于使(2P σ)′=0的A A 值只有一个,所以据公式(3)计算出的A A 使2
P σ为最小值。
以上分析清楚地说明:对于证券A 和证券B ,只要它们的系数r AB 适当小(r AB 的“上限”的计算,本文以下将进行分析),由证券A 和证券B 构成的投资组合中,当投资于风险较大的证券B 的资金比例不超过按公式(3)计算的(1—A A ),会比将全部资金投资于风险较小的证券A 的方差(风险)还要小;只要投资于证券B 的资金在(1—A A )的比例范围内,随着投资于证券B 的资金比例逐渐增大,投资组合的方差(风险)会逐渐减少;当投资于证
券B 的资金比例等于(1—A A )时,投资组合的方差(风险)最小。
这种结果有悖于人们的直觉,揭示了风险分散化效应的内在特征。
按公式(3)计算出的证券A 和证券B 的投资比例构成的投资组合称为最小方差组合,它是证券A 和证券B 的各种投资组合中方差(亦即风险)最小的投资组合。