闲趣日常

相关分析和回归分析到底有什么区别?

在做质量数据分析时,很多人都会遇到两个工具:相关分析和回归分析。

比如:

  • 温度升高,尺寸会不会变大?
  • 压力变化,会不会影响强度?
  • 设备转速和不良率有没有关系?
  • 供应商来料硬度和装配间隙是否有关?
  • 工艺参数能不能预测产品性能?

这些问题看起来都在研究”两个变量之间的关系”,所以很多人容易把相关分析和回归分析混在一起。但实际上,这两个方法解决的问题不一样。

相关分析回答的是:两个变量有没有关系,关系强不强。
回归分析回答的是:一个变量如何影响另一个变量,能不能建立模型进行解释或预测。

也就是说,相关分析更像是”看关系”,回归分析更像是”建模型”。

一、相关分析:先判断两个变量有没有关系

相关分析主要用来衡量两个变量之间的关联方向和关联强度。最常见的指标是相关系数r。r的取值范围一般在 -1 到 1 之间。如果r>0,说明两个变量呈正相关;如果r<0,说明两个变量呈负相关;如果r接近0,说明两个变量之间没有明显线性关系。但r接近0并不一定代表完全没有关系,也可能存在非线性关系,所以做相关分析时不能只看r值,也要看散点图。

二、回归分析:进一步建立变量之间的模型

回归分析不只是判断有没有关系,而是要建立一个数学模型。最简单的一元线性回归形式是:Y = a + bX。X是自变量,Y是因变量,a是截距,b是斜率。相关分析只告诉你”温度和硬度有没有关系”,回归分析可以进一步告诉你”温度每增加1℃,硬度大约变化多少”。

三、两个方法最大的区别:变量角色不同

相关分析中两个变量是对称的,”温度和尺寸的相关系数”与”尺寸和温度的相关系数”结果一样。但回归分析必须明确谁是X谁是Y,如果反过来模型含义就完全变了。

四、相关不等于因果,回归也不自动代表因果

比如夏天冰淇淋销量增加,溺水事故也增加,两者高度相关,但不能说冰淇淋导致溺水,真正共同影响因素是气温。回归模型可以帮助描述变量关系,但如果没有过程机理、实验设计和现场验证支持,不能直接当成因果结论。

五、R²和相关系数有什么关系?

在一元线性回归里,R² = r²。R²叫决定系数,表示模型可以解释Y变异的比例。但R²高不代表模型一定正确,也不代表因果成立,还要看散点图、残差图、p值、回归系数等。

六、怎么选:先相关,再回归,再验证

  1. 先画散点图看趋势
  2. 做相关分析计算r值
  3. 做回归分析建立模型
  4. 结合工程背景验证(数据稳定性、测量系统、异常点、残差分布、过程机理、现场复现)

本文转载自微信公众号「karli讲质量」,原文链接:点击查看原文