المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الإحصاء — الصف الثالث الثانوي

نص الدرس

الارتباط

الإحصاء — الصف الثالث الثانوي

الارتباط

مفهوم الارتباط وشكل الانتشار

مفهوم الارتباط وشكل الانتشار

  • الارتباط هو العلاقة بين متغيرين، ونبحث فيه عن مدى تغير أحد المتغيرين بتغير الآخر.
  • ومن أمثلة ذلك: عدد ساعات المذاكرة ودرجة الطالب في الامتحان، أو درجة الحرارة وعدد الزجاجات المشروبة المباعة من مشروب بارد.
ثلاث لوحات زجاجية بكرات تمثل الارتباط وشكل الانتشار: طردي r ≈ 0.99 وعكسي وغير مرتبط.
ثلاث لوحات زجاجية بكرات تمثل الارتباط وشكل الانتشار: طردي r ≈ 0.99 وعكسي وغير مرتبط.
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
•
  • يُمثَّل الارتباط بين متغيرين بشكل الانتشار (Scatter diagram)
  • وفيه تُرسم كل قيمة مزدوجة (س
  • ص) على صورة نقطة في المستوى الإحداثي
الارتباطمتغيرينبشكلالانتشار
•ومن اتجاه النقاط نحكم على نوع العلاقةاتجاهالنقاطنحكمالعلاقة
الارتباط الطردي
  • كلما زادت س زادت ص تقريباً
  • وتتجه النقاط من أسفل يسار إلى أعلى يمين
كلمازادتتقريباوتتجه
الارتباط العكسي
  • كلما زادت س قلت ص تقريباً
  • وتتجه النقاط من أعلى يسار إلى أسفل يمين
كلمازادتتقريباوتتجه
انعدام الارتباطالنقاط متناثرة دون اتجاه واضحالنقاطمتناثرةاتجاهواضح
الارتباط · 1 / 7
قوة الارتباط ومعامل الارتباط ر

قوة الارتباط ومعامل الارتباط ر

  • نعبّر عن قوة الارتباط بعدد يسمى معامل الارتباط ويُرمز له بالرمز ر، وقيمته دائماً محصورة بين −1 و +1.
  • الإشارة تحدد الاتجاه، والمقدار (القيمة المطلقة) يحدد القوة.
قيمة ر المعنى
+1
  • ارتباط طردي تام
  • وكل النقاط تقع على خط مستقيم صاعد
−1
  • ارتباط عكسي تام
  • وكل النقاط تقع على خط مستقيم هابط
0 لا يوجد ارتباط خطي بين المتغيرين
قريبة من +1 أو −1 مثل 0.9 أو −0.95 ارتباط قوي
قريبة من الصفر مثل 0.2 أو −0.1 ارتباط ضعيف
  • كلما اقتربت القيمة المطلقة لـ ر من 1 كانت النقاط أقرب إلى الخط المستقيم، وكان الارتباط أقوى.
  • فالقيمة −0.9 تدل على ارتباط عكسي قوي، والقيمة 0.2 تدل على ارتباط طردي ضعيف.
  • وتنبه إلى أن ر = 0 تعني عدم وجود ارتباط خطي فقط، ولا تعني بالضرورة عدم وجود أي علاقة، فقد توجد علاقة غير خطية بين المتغيرين.
الارتباط · 2 / 7
قانون معامل ارتباط بيرسون وخطوات حسابه

قانون معامل ارتباط بيرسون وخطوات حسابه

  • القانون المستخدم في الامتحان هو:
  • ر = (ن Σ س ص − Σ س Σ ص) ÷ √[ (ن Σ س2 − (Σ س)2) × (ن Σ ص2 − (Σ ص)2) ]
  • حيث ن عدد الأزواج المرتبة، Σ س مجموع قيم س، Σ ص مجموع قيم ص، Σ س ص مجموع حاصل ضرب كل زوج، Σ س2 مجموع مربعات قيم س، و (Σ س)2 مربع مجموع قيم س.
  1. س، ص، س ص، س2، ص2.
  2. نجمع كل عمود لنحصل على Σ س، Σ ص، Σ س ص، Σ س2، Σ ص2.
  3. نحسب البسط أولاً (ن Σ س ص − Σ س Σ ص)، ثم نحسب كل جزء من المقام على حدة.
  4. نقسم البسط على الجذر، ونتأكد أن الناتج بين −1 و +1، فإن خرج عن ذلك فهناك خطأ في الحساب.
الارتباط · 3 / 7
الارتباط لا يعني السببية

الارتباط لا يعني السببية

  • إذا وُجد ارتباط قوي بين متغيرين فهذا لا يثبت أن أحدهما يسبب الآخر.
  • فقد يتأثر المتغيران معاً بعامل ثالث.
  • مثلاً ترتفع مبيعات المثلجات وحوادث الغرق في الصيف معاً، لكن المثلجات لا تسبب الغرق، والسبب المشترك هو الجو الحار.
  • كما أن ر تقيس قوة الارتباط واتجاهه فقط، ولا تعطينا ميل العلاقة، ولا تستخدم للتنبؤ بقيمة محددة.
  • وهذا ما سيدرسه الطالب في درس الانحدار.
الارتباط · 4 / 7
أمثلة محلولة

أمثلة محلولة

المثال الأول←احسب ر للقيم: س: 1، 2، 3، 4، 5 ، ص: 2، 4، 6، 8، 10.
  • ن = 5، Σ س = 15، Σ ص = 30، Σ س ص = 2 + 8 + 18 + 32 + 50 = 110.
  • Σ س2 = 55، Σ ص2 = 4 + 16 + 36 + 64 + 100 = 220.
  • البسط 5 × 110 − 15 × 30 = 550 − 450 = 100.
  • المقام √[(5 × 55 − 152)(5 × 220 − 302)] = √[(275 − 225)(1100 − 900)] = √(50 × 200) = √10000 = 100.
  • ر = 100 ÷ 100 = 1، أي ارتباط طردي تام، فالنقاط على الخط ص = 2س.
  • المثال الثاني احسب ر للقيم: س: 1، 2، 3، 4، 5 ، ص: 5، 4، 4، 2، 1.
  • ن = 5، Σ س = 15، Σ ص = 16، Σ س ص = 5 + 8 + 12 + 8 + 5 = 38.
  • Σ س2 = 55، Σ ص2 = 25 + 16 + 16 + 4 + 1 = 62.
  • البسط 5 × 38 − 15 × 16 = 190 − 240 = −50.
  • المقام √[(275 − 225)(5 × 62 − 162)] = √[50 × 54] = √2700 ≈ 51.96.
  • ر ≈ −50 ÷ 51.96 ≈ −0.96، أي ارتباط عكسي قوي.
  • المثال الثالث عدد ساعات المذاكرة (س) ودرجة الطالب (ص) لستة طلاب: س: 1، 2، 3، 4، 5، 6 ، ص: 40، 46، 47، 55، 58، 62.
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
•
  • ن = 6
  • Σ س = 21
  • Σ ص = 308
  • Σ س ص = 1155
  • Σ س2 = 91
  • Σ ص2 = 16158
115516158
البسط6 × 1155 − 21 × 308 = 6930 − 6468 = 462115569306468
المقام√[(6 × 91 − 212)(6 × 16158 − 3082)] = √[(546 − 441)(96948 − 94864)] = √(105 × 2084) = √218820 ≈ 467.781615830829694894864
•
  • ر ≈ 462 ÷ 467.78 ≈ 0.99
  • أي ارتباط طردي قوي جداً: كلما زادت ساعات المذاكرة ارتفعت الدرجة تقريباً
ارتباططرديكلمازادت
المثال الرابع
  • احسب ر للقيم: س: 3
  • ص: 12
  • ثم فسّر النتيجة
احسبللقيمالنتيجة
  • ن = 4، Σ س = 24، Σ ص = 30، Σ س ص = 36 + 50 + 42 + 18 = 146.
  • Σ س2 = 9 + 25 + 49 + 81 = 164، Σ ص2 = 144 + 100 + 36 + 4 = 284.
  • البسط 4 × 146 − 24 × 30 = 584 − 720 = −136.
  • المقام √[(4 × 164 − 242)(4 × 284 − 302)] = √[(656 − 576)(1136 − 900)] = √(80 × 236) = √18880 ≈ 137.40.
  • ر ≈ −136 ÷ 137.40 ≈ −0.99، أي ارتباط عكسي قوي جداً: كلما زادت س نقصت ص تقريباً.
الارتباط · 5 / 7
أخطاء شائعة

أخطاء شائعة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
الخلط بين الاتجاه والقوة
  • الإشارة تحدد الاتجاه فقط
  • فالقيمة −0.9 ارتباط عكسي قوي
  • والقيمة 0.2 ارتباط طردي ضعيف
الإشارةتحددفالقيمةارتباط
الخطأ في المقام
  • (Σ س)2 تعني مربع مجموع القيم
  • وليست مجموع مربعاتها
  • وهو خطأ شائع جداً
تعنيمربعمجموعالقيم
ناتج أكبر من 1 أو أقل من −1
  • هذا مستحيل
  • ويدل على خطأ في الجمع أو في التعويض
مستحيلويدلالجمعالتعويض
الاعتقاد أن ر = 0 تعني عدم وجود أي علاقةر = 0 تعني عدم وجود ارتباط خطي فقطارتباط
استنتاج السبب من الارتباطالارتباط القوي لا يثبت أن أحد المتغيرين يسبب الآخرالقوييثبتالمتغيرينيسبب
الارتباط · 6 / 7
ملخص الدرس

ملخص الدرس

  • الارتباط هو العلاقة بين متغيرين، ويُمثل بشكل الانتشار.
  • الارتباط الطردي تزداد ص بزيادة س. والارتباط العكسي: تقل ص بزيادة س.
  • معامل الارتباط ر محصور بين −1 و +1 الإشارة للاتجاه، والمقدار للقوة.
  • ر = (ن Σ س ص − Σ س Σ ص) ÷ √[(ن Σ س2 − (Σ س)2)(ن Σ ص2 − (Σ ص)2)].
  • الارتباط القوي لا يعني السببية، ور لا تعطي ميل الخط ولا تستخدم للتنبؤ.
الارتباط · 7 / 7