Элементы теории корреляции

Функциональная, статистическая и корреляционная зависимости

Во многих задачах требуется установить и оценить зависимость изучаемой случайной величины У от одной или нескольких других величин. Рассмотрим сначала зависимость Yот одной случайной (или неслучайной) величины X, а затем от нескольких величин (см. § 15).

Две случайные величины могут быть связаны либо функциональной зависимостью (см. гл. 12, § 10), либо зависимостью другого рода, называемой статистической, либо быть независимыми.

Строгая функциональная зависимость реализуется редко, так как обе величины или одна из них подвержены еще действию случайных факторов, причем среди них могут быть и общие для обеих величин (под «общими» здесь подразумеваются такие факторы, которые воздействуют и на У, и на X). В этом случае возникает статистическая зависимость.

Например, если У зависит от случайных факторов Z, Z₂, V_v V_v а Xзависит от случайных факторов Z_v Z_v U_v то между УиХимеется статистическая зависимость, так как среди случайных факторов есть общие, а именно Z_v Z._r

Статистической называют зависимость, при которой изменение одной из величин влечет изменение распределения другой. В частности, статистическая зависимость проявляется в том, что при изменении одной из величин изменяется среднее значение другой; в этом случае статистическую зависимость называют корреляционной.

Приведем пример случайной величины У, которая не связана с величиной X функционально, а связана корреляционно. Пусть У — урожай зерна, X — количество удобрений. С одинаковых по площади участков земли при равных количествах внесенных удобрений снимают различный урожай, т. е. У не является функцией от X. Это объясняется влиянием случайных факторов (осадки, температура воздуха и др.). Вместе с тем, как показывает опыт, средний урожай является функцией от количества удобрений, т. е. У связан с X корреляционной зависимостью.