خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل البيانات المزدوجة. قم بتوفير قائمتين من الأرقام (x و y) بنفس الطول. يقيس ارتباط سبيرمان قوة واتجاه العلاقة الرتيبة (مونوتونية) بين متغيرين. على عكس بيرسون، لا يتطلب سبيرمان التوزيع الطبيعي ويعمل مع البيانات الترتيبية أو العلاقات غير الخطية الرتيبة.
الخطوة 2: رتب كل متغير على حدة. قم بتعيين رتب من 1 (أصغر قيمة) إلى n (أكبر قيمة). في حالة التعادلات (قيم متساوية)، قم بتعيين معدل الرتب لكل قيمة متساوية. على سبيل المثال، إذا تعادلت قيمتان في الرتبة 2 و 3، فكلاهما تحصل على الرتبة 2.5.
الخطوة 3: لكل زوج، احسب الفرق d بين رتب x و y: d = رتبة(x) - رتبة(y). يلتقط هذا الاختلاف في الترتيب بين المتغيرين.
الخطوة 4: قم بتربيع كل d لإزالة الإشارات السالبة وتأكيد الفروق الأكبر: d².
الخطوة 5: اجمع كل الفروق المربعة: Σd². يعكس هذا المجموع عدم الاتفاق الكلي في الرتب.
الخطوة 6: طبق صيغة سبيرمان: ρ = 1 - (6 * Σd²) / (n * (n² - 1))، حيث n هو عدد الأزواج. تأخذ الصيغة في الاعتبار أقصى مجموع ممكن للفروق المربعة عندما تكون الرتب معاكسة تمامًا.
الخطوة 7: تفسير النتيجة. يتراوح ρ من -1 إلى +1. تشير القيمة القريبة من +1 إلى علاقة رتيبة إيجابية قوية (عندما تزيد x، تميل y إلى الزيادة). تشير القيمة القريبة من -1 إلى علاقة رتيبة سلبية قوية. القيمة القريبة من 0 تشير إلى عدم وجود علاقة رتيبة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على معامل ارتباط سبيرمان بخطوات الحل كاملة.
الحل
لدينا n = 5 أزواج. أولاً، رتب x و y بشكل منفصل. لـ x: القيم مرتبة: 70,78,85,88,92 → الرتب: 1,2,3,4,5. لكن الترتيب الأصلي: 85(3),78(2),92(5),88(4),70(1). إذن ranks_x = [3,2,5,4,1]. لـ y: مرتبة: 65,74,80,89,95 → الرتب: 1,2,3,4,5. الأصلي: 80(3),74(2),95(5),89(4),65(1) → ranks_y = [3,2,5,4,1]. الآن احسب d = rank_x - rank_y: d = [0,0,0,0,0]. d² = [0,0,0,0,0]. Σd² = 0. ثم ρ = 1 - (6*0)/(5*(25-1)) = 1 - 0 = 1. ارتباط سبيرمان +1 يشير إلى أن الرتب متطابقة؛ مع زيادة درجات الرياضيات، تزيد درجات الفيزياء بنفس الترتيب. هذه علاقة رتيبة إيجابية تامة. لاحظ أن القيم الفعلية تختلف، لكن الرتب متطابقة تمامًا. في الممارسة العملية، هذا الارتباط المثالي نادر إلا في العينات الصغيرة أو البيانات المصنعة.
الحل
هنا n=5. x: القيم 10,20,20,30,40. مرتبة: 10,20,20,30,40. للتعادلات: قيمتان من 20 تشغلان الرتب 2 و 3، لذا متوسط الرتب = (2+3)/2 = 2.5 لكل منهما. الرتب: 10→1، أول 20→2.5، ثاني 20→2.5، 30→4، 40→5. إذن ranks_x = [1, 2.5, 2.5, 4, 5]. y: القيم 15,25,25,35,45. مرتبة: 15,25,25,35,45. قيمتان من 25 تتعادلان في الرتب 2 و 3 → متوسط 2.5. الرتب: 15→1، أول 25→2.5، ثاني 25→2.5، 35→4، 45→5. إذن ranks_y = [1, 2.5, 2.5, 4, 5]. ثم d = rank_x - rank_y = [0,0,0,0,0]؛ d² = [0,0,0,0,0]؛ Σd² = 0؛ ρ = 1 - (6*0)/(5*(25-1)) = 1. مرة أخرى ارتباط مثالي. التعادلات لا تعطل التطابق لأن كلا المتغيرين لهما نفس الأنماط. إذا كانت التعادلات في متغير واحد فقط دون الآخر، فإن الصيغة لا تزال تعمل باستخدام متوسطات الرتب. يتعامل ارتباط سبيرمان مع التعادلات برشاقة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة معامل ارتباط سبيرمان.
تحقّق مرجعي
- قيم X (مفصولة بفواصل)
- 10, 20, 30, 40, 50
- قيم Y (مفصولة بفواصل)
- 10, 20, 30, 40, 50