Подразумевает ли причинно-следственная связь корреляцию? (3 примера)

Подразумевает ли причинно-следственная связь корреляцию? (3 примера)

Общеизвестно, что корреляция не подразумевает причинно -следственной связи.

В качестве простого примера, если мы собираем данные об общем количестве выпускников средних школ и общем потреблении пиццы в США каждый год, мы обнаружим, что эти две переменные сильно коррелированы:

Это не означает, что рост числа выпускников средних школ приводит к увеличению потребления пиццы.

Более вероятное объяснение состоит в том, что население США со временем увеличивается, а это означает, что количество людей, получающих высшее образование, и общее количество потребляемой пиццы увеличивается по мере роста населения.

Но как насчет обратного утверждения: предполагает ли причинно-следственная связь корреляцию?

Если одна переменная вызывает другую переменную, обязательно ли это означает, что две переменные будут коррелированы?

Краткий ответ: Нет .

Следующие примеры показывают, почему.

Пример 1: квадратичная зависимость

Предположим, что некоторая переменная X заставляет переменную Y принимать значение, равное X 2 .

Например:

  • Если X = -10, то Y = -10 2 = 100
  • Если X = 0, то Y = 0 2 = 0
  • Если X = 10, то Y = 10 2 = 100

И так далее.

Если бы мы построили зависимость между X и Y, она выглядела бы так:

Если бы мы вычислиликоэффициент корреляции Пирсона между двумя переменными, мы бы обнаружили, что корреляция равна нулю .

Хотя X вызывает Y, линейная корреляция между двумя переменными равна нулю.

Пример 2: Четвертая связь

Предположим, что некоторая переменная X заставляет переменную Y принимать значение, равное X 4 .

Например:

  • Если X = -10, то Y = -10 4 = 10 000
  • Если X = 0, то Y = 0 4 = 0
  • Если X = 10, то Y = 10 4 = 10 000

И так далее.

Если бы мы построили зависимость между X и Y, она выглядела бы так:

Если бы мы вычислиликоэффициент корреляции Пирсона между двумя переменными, мы бы обнаружили, что корреляция равна нулю .

Мы знаем, что X вызывает Y, но линейная корреляция между двумя переменными равна нулю.

Пример 3: Косинусное соотношение

Предположим, что некоторая переменная X заставляет переменную Y принимать значение, равное cos(X).

Например:

  • Если X = -10, то Y = cos(-10) = -0,83907
  • Если X = 0, то Y = cos(0) = 1
  • Если X = 10, то Y = cos(10) = -0,83907.

И так далее.

Если бы мы построили зависимость между X и Y, она выглядела бы так:

Если бы мы вычислиликоэффициент корреляции Пирсона между двумя переменными, мы бы обнаружили, что корреляция равна нулю .

Мы знаем, что X вызывает Y, но линейная корреляция между двумя переменными равна нулю.

Дополнительные ресурсы

В следующих руководствах представлена дополнительная информация о корреляции и причинно-следственной связи:

Корреляция не подразумевает причинно-следственную связь: 5 реальных примеров
Введение в коэффициент корреляции Пирсона
Обратная причинность: определение и примеры

Замечательно! Вы успешно подписались.
Добро пожаловать обратно! Вы успешно вошли
Вы успешно подписались на кодкамп.
Срок действия вашей ссылки истек.
Ура! Проверьте свою электронную почту на наличие волшебной ссылки для входа.
Успех! Ваша платежная информация обновлена.
Ваша платежная информация не была обновлена.