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상관계수 계산기 (Pearson, Spearman, Kendall)

붙여넣은 쌍으로 p값과 Fisher-z 구간을 갖춘 Pearson r, Spearman ρ, Kendall τ-b를 구하고, 값과 순위가 어긋나면 경고합니다.

계수값p값95% 구간
Pearson r0.57120.1082[-0.1497, 0.8956]
Spearman ρ0.60.08762—
Kendall τ-b0.44440.1194—

n = 9 · r² = 0.3262 · Kendall의 p는 정확한 값입니다(동순위 없음, 쌍 50개 미만).

산점도

브라우저에서 계산합니다. 쌍은 로컬 스토리지에 남습니다.

사용법

  1. 한 줄에 쌍 하나씩, x 다음 y 순서로 붙여넣으세요. 스프레드시트의 두 열을 그대로 붙여넣어도 됩니다.
  2. 양측 검정을 고르거나, 양 또는 음의 연관만 궁금하다면 단측 검정을 고르세요.
  3. 구간과 함께 Pearson r을 읽고, Spearman ρ, Kendall τ와 비교합니다.
  4. r과 ρ가 어긋난다는 경고가 나오면 산점도에서 이상값이나 곡선을 찾아보세요.
  5. Anscombe 사중주 III을 불러오면 점 하나가 순위는 거의 그대로 둔 채 r만 바꾸는 모습을 볼 수 있습니다.

자세한 설명

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숫자 쌍을 붙여넣으면 세 가지 상관계수를 각각의 p값과 함께 나란히 보여 줍니다. Fisher z 변환으로 신뢰구간을 구한 Pearson r, Spearman 순위상관 ρ, Kendall τ-b입니다. 첫 번째 예제는 R의 cor.test 문서가 쓰는 Hollander와 Wolfe의 데이터로, 이 도구는 R의 출력을 자릿수까지 그대로 재현합니다. r = 0.5711816, p = 0.1082, 95% 구간 −0.1497~0.8956, 단측 Kendall p = 0.05972입니다. 두 번째는 Anscombe의 1973년 사중주 중 세 번째 데이터로, 한 가지를 보여 주려고 만든 것입니다. Pearson r은 다른 세 데이터와 같은 0.816이지만, 열한 점 중 열 점은 거의 완벽한 직선 위에 있고 이상값 하나가 r을 끌어내립니다. 값의 순서만 보는 Spearman ρ는 0.991이 나옵니다. r과 ρ의 차이가 0.15를 넘으면 도구가 그렇다고 알리고 산점도를 가리킵니다. 그 차이는 거의 항상 r이 잘 요약하지 못하는 이상값이나 곡선 관계를 뜻하기 때문입니다. Kendall의 p는 동순위가 없고 쌍이 50개 미만일 때(R이 쓰는 규칙) 무작위 순열의 역순 개수 분포로 정확하게 계산하고, 그 밖에는 동순위를 보정한 분산으로 정규근사를 쓰며, 어느 쪽인지 안내문에 적습니다. Spearman의 p는 scipy처럼 t 근사를 씁니다. 이 계수들은 인과에 대해 아무것도 말하지 않으며, 단조롭지 않은 관계는 잡아내지 못합니다. 0을 중심으로 대칭인 범위의 y = x²는 여기 있는 모든 척도에서 상관이 0에 가깝습니다. 직선 자체가 필요하면 선형 회귀 도구를 쓰세요.

자주 묻는 질문

어느 계수를 보고해야 하나요?

관계가 직선으로 보이고 강한 이상값이 없으면 Pearson r입니다. 직선이 얼마나 잘 맞는지를 잽니다. 어떤 단조 관계든 관심이 있거나 데이터가 치우쳤거나 순서형이면 Spearman ρ입니다. 표본이 작거나 동순위가 많으면 Kendall τ입니다. 같은 데이터에서 ρ보다 값이 작지만, 무작위로 고른 쌍이 두 변수에서 같은 순서일 확률에서 그렇지 않을 확률을 뺀 값이라는 해석과 p값이 더 견고합니다.

제 데이터에서 Pearson과 Spearman이 왜 이렇게 다른가요?

서로 다른 질문에 답하기 때문입니다. Pearson은 값을 쓰므로 극단적인 점 하나가 크게 끌어당길 수 있고, Spearman은 순위만 쓰므로 같은 점도 다른 점보다 더 무겁지 않습니다. 곡선이지만 꾸준히 증가하는 관계도 ρ는 높고 r은 낮게 나옵니다. 차이가 크면 고르기 전에 그래프를 보라는 신호입니다.

r의 신뢰구간은 어떻게 계산하나요?

Fisher z 변환을 씁니다. atanh(r)은 표준오차 1/√(n − 3)의 정규분포에 가까우므로 그 공간에서 구간을 만든 뒤 tanh로 되돌립니다. 그래서 구간이 r을 중심으로 비대칭이고 ±1을 넘지 않습니다. 쌍이 네 개 이상 필요하며, 단측 대립가설이면 구간도 단측입니다.

Kendall의 p값은 언제 정확한 값인가요?

두 변수 모두 동순위가 없고 쌍이 50개 미만일 때이며, R의 cor.test가 따르는 규칙입니다. 정확한 분포는 n개 원소의 순열 가운데 역순 개수별로 몇 개가 있는지를 세어서 얻습니다. 동순위가 있거나 쌍이 더 많으면 동순위를 보정한 분산으로 정규근사를 쓰며, scipy의 점근 방법과 같습니다.

유의한 상관은 한 변수가 다른 변수의 원인이라는 뜻인가요?

아닙니다. 상관은 공통 원인, 역방향 인과, 표본을 고른 방식, 또는 많은 비교 속의 우연에서도 생깁니다. 그리고 상관이 0이라고 독립인 것도 아닙니다. 이 계수들은 한 방향으로 일관되게 움직이는 관계만 잡아내므로 U자 모양은 0에 가깝게 나올 수 있습니다.

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