260 likes | 512 Views
Analiza korelacji. Wielowymiarowa zmienna losowa. Wynik eksperymentu, który wyrażamy ciągiem n liczb nazywamy n -wymiarową zmienną losową. Jeśli składniki tej zmiennej są ciągłe, można zdefiniować funkcję gęstości prawdpodobieństwa, analogicznie jak w przypadku jednowymiarowym.
E N D
Wielowymiarowa zmienna losowa • Wynik eksperymentu, który wyrażamy ciągiem n liczb nazywamy n-wymiarową zmienną losową. • Jeśli składniki tej zmiennej są ciągłe, można zdefiniować funkcję gęstości prawdpodobieństwa, analogicznie jak w przypadku jednowymiarowym.
Dwuwymiarowy rozkład normalny • Jeśli obydwa składniki dwuwymiarowej zmiennej losowej podlegają rozkładom normalnym, to mamy do czynienia z dwuwymiarowym rozkładem normalnym. • Do pełnego scharakteryzowanie tego rozkładu potrzeba pięciu parametrów.
Parametry dwuwymiarowego rozkładu normalnego • Rozkład każdego ze składników rozpatrywany oddzielnie nazywa się rozkładem brzegowym. • Mamy więc po dwa parametry rozkładów brzegowych: • i dla pierwszego składnika (x) • i dla drugiego składnika (y) • Piątym parametrem jest wsp. korelacji
Estymator współczynnika korelacji • Pomiary to zbiór n par (xi , yi ) • sx isyto estymatory odchylenia standar-dowego liczone oddzielnie dla x i y.
Przedział ufności dla współczynnika korelacji • Przybliżony przedział ufności można wyznaczać z tego wzoru tylko dla dużych prób (n > 100) • Należy pamiętać o zawsze obowiązującej nierówności:
Test istnienia korelacji • H0: • Test może być: • jednostronny H1: • dwustronny H1: • Do weryfikacji służy statystyka • Ma ona rozkład t-Studenta z n-2 st.swob.
Test korelacji • H0 odrzucamy, gdy: • dla testu jednostronnego • dla testu dwustronnego
Miary korelacji • Współczynnik korelacji można określić dla dowolnej funkcji gęstości dwuwymia-rowego rozkładu prawdopodobieństwa. • Współczynnik ten nazywa się wsp. korel. Pearsona. • Kwadrat tego współczynnika, zwany współczynnikiem determinacji, mówi jaki procent wariancji zmiennej Y wynika z liniowej zależności od X.
Inne miary korelacji • Współczynnik Pearsona nie jest dobrą miarą, gdy obie zmienne powiązane są nieliniową zależnością. • wsp. korel. rang Spearmana • współczynnik Kendalla • miara zależności D Höffdinga
Metoda najmniejszych kwadratów • Przykład: modelowanie farmakokinetyczne Vd [l] – objętość dystrybucji Cl [l/h] – klirens
MNK • Najlepsze oszacowania (estymaty) parametrów modelu otrzymujemy wybierając je tak, aby suma kwadratów różnic wartości zmierzonych i przewidywanych osiągnęła minimum. • W naszym przykładzie:
Metoda najmniejszych kwadratów • Metoda najmniejszych kwadratów jest ważną metodą estymacji parametrów. • Pozwala nie tylko oszacować nieznane parametry, ale także ocenić ich odchylenia standardowe i korelacje między parametrami.
Metoda najmniejszych kwadratów • MNK jest szczególnie użyteczna przy sporządzaniu krzywych kalibracji. Pozwala również ocenić błędy przewidywań na podstawie tak wyznaczonych krzywych. • Istnieje wiele wariantów MNK. Wszystkie one są wnioskami z bardzo ogólnego postulatu, zwanego metodą największej wiarygodności.
Metoda największej wiarygodności (MNW) • Funkcja wiarygodności (ang. likelihood) określa prawdopodobieństwo uzyskania otrzymanych wyników pomiarów w zależności od parametrów modelu. W naszym przykładzie: • MNW uczy, że jako estymaty szukanych parametrów należy przyjąć takie ich wartości przy których funkcja wiarygodności L osiąga maksimum.
MNW • W przedstawionym przykładzie MNK wyprowa-dzono na podstawie modelu: • Jest to tzw. zwykła MNK. Innym często spotykanym wariantem jest ważona MNK wynikająca z modelu stałego współczynnika zmienności:
Ważona MNK • W ważonej MNK w minimalizowanej funkcji celu uwzględnia się wagi pomiarów. Im mniejszy błąd (wariancja) pomiaru tym większa waga. • W naszym przykładzie: