1. Основные понятия и задачи

Теория вероятностей и математическая статистика, как и другие разделы математики, изучают явления окружающего мира не непосредственно, а с помощью математических моделей.

Во многих случаях требуется установить и оценить зависимость случайной величины (СВ) от одной или нескольких СВ. Две СВ могут быть связаны функциональной зависимостью, либо зависимостью другого рода, называемой статистической, либо быть независимыми.

При функциональной связи каждому значению одной величины (аргумента) соответствует одно значение другой величины (функции).

Как бы точно не проводился эксперимент, как бы точно не закреплялись условия опыта и побочные факторы, неизбежен некоторый разброс результатов опыта в силу того, что не учтены действия еще многих факторов, то есть между изучаемыми величинами если и есть какая либо связь, то явно не функциональная.

Строгая функциональная зависимость реализуется редко, так как обе величины или одна из них подвержены еще действию случайных факторов, причем среди них могут быть общие для обеих величин (под общими здесь понимают факторы, при которых возникает статистическая зависимость).

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

Введем понятие условной средней.

Определение. Условной средней называют среднее арифметическое значений , соответствующих значению.

Если каждому значению соответствует одно значение условной средней, то условная средняя есть функция от. В этом случае говорят, что случайная величиназависит откорреляционно.

Определение. Корреляционной зависимостью от называется функциональную зависимость условной среднейот, то есть . Это уравнение регрессии на. Функциюназывают регрессиейна, а ее график – линией регрессиина.

Определение. Условной средней называют среднее арифметическое значений X, соответствующих значению .

Определение. Корреляционной зависимостью от называют функциональную зависимость условной средней от , то есть . Это уравнение регрессии на. Функциюназывают регрессиейна, а ее график – линией регрессиина.

1.1. Основные задачи теории корреляции

1. Установить форму корреляционной связи, то есть вид функции регрессии (линейная, квадратичная, показательная и т. д.). Наиболее часто функции регрессии оказываются линейными. Если обе функции регрессии илинейны, то корреляцию называют линейной, в противном случае ее называют нелинейной.

2. Оценить тесноту корреляционной связи. Теснота корреляционной зависимости оценивается по величине рассеивания значения вокруг условной средней.Большое рассеивание свидетельствует о слабой зависимостиот, либо об отсутствии зависимости. Малое рассеивание указывает на наличие достаточно сильной зависимости, возможно даже, чтоисвязаны функционально, но под воздействием случайных факторов эта связь оказалась размытой, в результате чего при одном и том же значениивеличинапринимает различные значения.