Korrelationsrechner — Schritt-für-Schritt-Lösungen
Der Korrelationsrechner berechnet den Pearson-Korrelationskoeffizienten r zwischen zwei Datensätzen sowie R^2 und die Regressionsgerade.
Geben Sie x- und y-Werte ein.
So verwenden Sie den Korrelationsrechner
- Wählen Sie den Modus: "Pearson r" berechnet den Korrelationskoeffizienten, "R-Quadrat" zeigt die erklärte Varianz, "Streudiagramm" konzentriert sich auf die Regressionsgleichung.
- Geben Sie Ihre Daten als x,y-Paare ein, eines pro Zeile (z.B. "1, 2" in der ersten Zeile, "3, 4" in der zweiten). Mindestens zwei Datenpunkte sind erforderlich.
- Die Ergebnisse aktualisieren sich automatisch. Das Streudiagramm mit Regressionsgerade bietet eine visuelle Darstellung.
- Überprüfen Sie die Schritt-für-Schritt-Berechnungen, um nachzuvollziehen, wie Korrelation und Regression berechnet werden.
Formel und Theorie
Der Pearson-Korrelationskoeffizient (r) misst die Stärke und Richtung des linearen Zusammenhangs zwischen zwei Variablen. Er reicht von -1 (perfekt negativ) über 0 (kein linearer Zusammenhang) bis +1 (perfekt positiv).
R-Quadrat (das Bestimmtheitsmaß) ist das Quadrat des Pearson r. Es gibt den Anteil der Varianz in y an, der durch den linearen Zusammenhang mit x erklärt wird. Ein R^2 von 0.85 bedeutet, dass 85% der Variabilität in y durch x vorhergesagt werden können.
Die Regressionsgerade y = mx + b minimiert die Summe der quadrierten Residuen. Die Steigung m entspricht der Kovarianz von x und y geteilt durch die Varianz von x. Korrelation und Regression sind verwandt, aber verschieden: Korrelation misst die Stärke, Regression liefert eine Vorhersagegleichung.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1: Starke positive Korrelation
Aufgabe: Datenpunkte (1,2), (2,4), (3,5), (4,4), (5,5). Berechnen Sie Pearson r.
Lösung: Mittelwert x = 3, Mittelwert y = 4. Summe(xi-xbar)(yi-ybar) = 5. Summe(xi-xbar)^2 = 10. Summe(yi-ybar)^2 = 6. r = 5 / sqrt(60) = 0.6455.
Antwort: r = 0.6455 (mäßig positive Korrelation)
Beispiel 2: Regressionsgerade
Aufgabe: Mit denselben Daten die Regressionsgleichung finden.
Lösung: Steigung m = 5/10 = 0.5. Achsenabschnitt b = 4 - 0.5*3 = 2.5.
Antwort: y = 0.5x + 2.5
Beispiel 3: R-Quadrat interpretieren
Aufgabe: Eine Studie findet r = 0.9 zwischen Lernstunden und Prüfungsnoten.
Lösung: R^2 = 0.9^2 = 0.81.
Antwort: R^2 = 0.81: 81% der Varianz in den Noten wird durch die Lernstunden erklärt
Beispiel 4: Praxisbeispiel: Umsatzprognose
Aufgabe: Werbeausgaben (x in Tsd.) und Umsatz (y in Tsd.): (10,100), (20,150), (30,200), (40,220), (50,270).
Lösung: r = 0.9945, y = 4.3x + 55.
Antwort: Sehr starke Korrelation. Bei 60 Tsd. Werbung: prognostizierter Umsatz = 313 Tsd.