スピアマンの順位相関係数とは
スピアマンの順位相関係数（Spearman’s rank correlation coefficient）とは、2つの量的変数間の単調な関係性の強さを数値で表す統計指標です。ピアソンの積率相関係数とは異なり、変数間の関係が線形であることを仮定しません。
スピアマンの順位相関係数の特徴
- 順位データに基づく: 元のデータではなく、各変数の順位に基づいて相関係数を計算します。
- 非線形な関係に対応: 変数間の関係が単調増加または単調減少であれば、線形に限らず相関を評価できます。
- 外れ値に強い: 順位を用いるため、外れ値の影響を受けにくいです。
- ノンパラメトリック: データの分布に関する仮定を必要としません。
スピアマンの順位相関係数の計算方法
- 順位付け: 各変数について、データの順位を決定します。同順位がある場合は、平均順位を割り当てます。
- 順位の差: 各データ点について、2つの変数の順位の差（d）を計算します。
- 相関係数の算出: 以下の式を用いて、スピアマンの順位相関係数（ρ）を算出します。
ρ = 1 - (6 * Σd^2) / (n * (n^2 - 1))
ここで、
- Σd^2: 順位の差の二乗和
- n: データ点の数
スピアマンの順位相関係数の解釈
スピアマンの順位相関係数の値は、-1から+1までの範囲を取り、以下のように解釈されます。
- +1: 完全に正の単調な関係があることを示します。一方の変数が増加すると、もう一方の変数も必ず増加する傾向があります。
- 0: 単調な関係がないことを示します。2つの変数は互いに独立していると考えられます。
- -1: 完全に負の単調な関係があることを示します。一方の変数が増加すると、もう一方の変数は必ず減少する傾向があります。
- 0に近い値: 2つの変数にはほとんど単調な相関がないといえます。
- ±0.2～0.4程度: 弱い単調な相関関係があるといえます。
- ±0.4～0.7程度: 中程度の単調な相関関係があるといえます。
- ±0.7以上: 強い単調な相関関係があるといえます。
スピアマンの順位相関係数の注意点
- 単調な関係のみを評価: スピアマンの順位相関係数は、あくまで単調な関係のみを評価します。変数間の関係が複雑な場合、相関係数が低くても実際には強い関係がある可能性があります。
- 因果関係を示すものではない: スピアマンの順位相関係数は、2つの変数間の関係の強さを示すものであり、因果関係を示すものではありません。相関関係があっても、一方が他方の原因であるとは限りません。
スピアマンの順位相関係数は、2つの量的変数間の単調な関係性を評価するための有用な指標です。変数間の関係が非線形である場合や、外れ値の影響を受けやすい場合に適しています。
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