3.2.1 Обзор характеристик «тесноты» связи
Выделяют три разновидности характеристик степени «тесноты» статистической связи между величинами по мере увеличения их наглядности (рис. 2.1).
1. Табличные (так называемые «таблицы сопряжённости», «корреляционные матрицы» или «корреляционные таблицы»). Как показано в табл. 2.1, в данном случае заголовки граф и столбцов («сказуемое таблицы») представляют собой последовательные значения исследуемых переменных. (В первом столбце и первой строке корреляционной таблицы могут указываться середины или границы интервалов изменения случайных величин.) В клетках на пересечениях граф и столбцов («подлежащее таблицы») наносятся соответствующие частоты. Такая таблица реализуется в рамках программы MS EXCEL и может наглядно представлять связь двух переменных. Например, по табл. 2.1 можно обнаружить, что в некотором процессе черновой обработки резанием с увеличением подачи увеличивается шероховатость поверхности.
Рис. 2.1. Предлагаемая схема всевозможных характеристик «тесноты» связи
Таблица 2.1. Корреляционная матрица x (характеристика подачи при механической обработке) и y (характеристика шероховатости Rz)
y | X | |||||||||||
11 | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 29 | 31 | 33 | |
25 | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
35 | 0 | 6 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
45 | 0 | 1 | 13 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
55 | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
65 | 0 | 0 | 1 | 0 | 4 | 4 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 6 | 6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
85 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 |
95 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 4 | 1 | 0 | 0 |
105 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 4 | 1 | 1 |
115 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
125 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2. Графические, когда по осям координат откладываются интервалы изменения переменных и наносится координатная сетка. Каждую пару переменных из данной выборки в этом «поле корреляции» изображают точкой. Часто точки (xi, yi) связывают «линией тренда», являющейся по сути графическим представлением уравнения регрессии (рис. 2.2). По близости точек к этой линии на «корреляционном графике» можно наглядно судить о степени «тесноты» связи.
В главе 5 показано, что графические опции MS EXCEL позволяют не только строить «линии тренда» любой формы, но и автоматически определять (рассчитывать) соответствующие им уравнения регрессии, а также объективно аналитически оценивать степень точности описания ими расположения точек (xi, yi).
Рис. 2.2. Пример корреляционного графика с прямой линией тренда
3. Аналитические характеристики «тесноты» связи на представленной схеме (см. рис. 2.1) отражают лишь оценки классического корреляционного анализа, предполагающего нормальное распределение рассматриваемых случайных величин. Следует знать о многочисленных имеющихся методах непараметрического корреляционного анализа:
- с помощью порядковых статистик;
- ранговая корреляция (как достаточно часто используемая рассмотрена ниже, см. § 3.2.4);
- точечно-бисериальная корреляция;
- статистическая оценка связи между качественными признаками по таблицам сопряжённости.
Наиболее часто используемые аналитические характеристики «тесноты» связи (см. рис. 2.1) делятся на следующие виды:
- коэффициенты ковариации;
- коэффициенты корреляции (для парной, множественной и частной корреляции);
- корреляционное отношение (для криволинейной связи случайных величин);
- коэффициенты детерминации;
- Q - коэффициенты (редко применяются в технике).
- Методология исследования, моделирования и совершенствования производственных процессов
- Оглавление
- Глава 1 Общие сведения о методологии научного познания……………….6
- Глава 2 Моделирование как метод научного познания………………………11
- Глава 3 Исследование взаимосвязи случайных величин…………….22
- Глава 4 Способы экспериментальных исследований…………………88
- Глава 5 Некоторые современные достижения интеллектуальных информационных систем и программных средств в области анализа связи величин
- Введение
- Глава 1. Общие сведения о методологии научного познания
- 3. Статистический.
- 7. Экспериментальный.
- Глава 2 Моделирование как метод научного познания
- 2.1 Этапы построения, свойства, цели и классификация моделей
- 2.2 Концепции и инструменты оптимизации математических моделей
- 2.3 Принципы анализа математических моделей
- Глава 3. Исследование взаимосвязи случайных величин
- 3.1 Основные представления о корреляционном, дисперсионном и регрессионном анализах
- 3.2 Корреляционный анализ
- 3.2.1 Обзор характеристик «тесноты» связи
- 3.2.2. Формулы расчёта основных характеристик связи
- 3.2.3. Области определения и способы оценки достоверности коэффициентов связи случайных величин
- 3.2.4 Методы корреляции порядковых (ординальных) и номинальных (категориальных) переменных
- 3.2.5 Функции и инструменты ms excel, предназначенные для расчёта коэффициентов ковариации, корреляции и детерминации
- 3.3 Дисперсионный анализ
- 3.3.1. Виды классического дисперсионного анализа
- 3.3.2. Инструменты программы ms excel, предназначенные для дисперсионного анализа
- 3.3.2.1. «Однофакторный дисперсионный анализ»
- 3.3.2.2. «Двухфакторный дисперсионный анализ без повторений»
- 3.3.2.3. «Двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями»
- 3.3.3. Представление о ступенчатом дисперсионном анализе
- 3.4 К установлению математической модели связи случайных величин
- 3.4.1. Виды регрессионных моделей
- 3.4.2. Способы, принципы и признаки оптимизации регрессии
- 3.4.3 Опции программы ms excel, предназначенные для регрессионного анализа
- 3.4.3.1 Использование инструмента анализа «Регрессия»
- 3.4.3.2 Функции excel, связанные с инструментом «Регрессия»
- 3.4.3.3 Возможности использования графических опций программы ms excel для решения задач регрессионного анализа
- Глава 4 Способы экспериментальных исследований
- 4.1 Пассивный эксперимент
- 4.1.1 Методы анализа результатов пассивного эксперимента
- 4.1.2. Информативность результатов пассивного производственного эксперимента
- 4.2 Планирование эксперимента и методы оптимизации параметров процесса
- 4.2.1 Методология планирования эксперимента
- 4.2.2 Полный факторный эксперимент
- 4.2.3 Дробный факторный эксперимент
- 4.2.4. Центральные композиционные планы
- 4.3 Оптимизация работы объекта управления для одного и нескольких параметров оптимизации для одно- и многоэкстремальной поверхности отклика
- 4. 4 Алгоритмы решения задач установления функциональных зависимостей и оптимизации
- Глава 6
- Глава 7
- Глава 8
- Глава 9 Современные достижения в области промышленной статистики и новые программные средства их реализации.