상관계수 비교 계산기
원자료 없이 요약 값만으로 상관계수를 다룰 수 있습니다. 하나의 r에 대한 신뢰구간을 구하거나, 서로 다른 표본의 두 상관계수가 다른지 피셔 z 검정으로 확인하세요(차이의 신뢰구간 포함). 같은 사람들에게서 나온 두 상관계수는 스티거 Z, 윌리엄스 t, 호텔링 t로 비교할 수 있고, 여러 연구는 통합할 수 있습니다. 무료이며 회원가입이 필요 없습니다.
올바른 값을 입력하세요: 각 r은 −1과 1 사이(양 끝 제외)여야 하고, 각 n은 3보다 커야 합니다.
상관계수 비교 계산기 사용 방법
- 1. 질문을 고르세요. r 하나의 신뢰구간, 서로 다른 집단에서 나온 두 상관계수의 비교(독립), 같은 사람들에게서 측정했고 변수를 공유하는 두 상관계수의 비교(종속), 또는 통합할 여러 연구 중에서 고르세요.
- 2. 상관계수와 표본 크기를 입력하세요. 각 r은 −1과 1 사이(양 끝 제외)여야 하고, 각 n은 3보다 커야 합니다. 종속 상관계수에서는 공유하지 않는 두 변수 사이의 상관계수도 필요합니다.
- 3. 신뢰수준과 검정 방향을 정하세요. 기본값은 95% 구간과 양측 검정입니다. 방향을 미리 정해 둔 경우에만 단측 검정을 고르세요.
- 4. 결과와 계산 과정을 읽으세요. APA 형식의 결과 줄을 복사할 수 있도록 준비되어 있으며, 계산 단계는 여러분이 입력한 숫자로 보여 줍니다.
어떤 상황에 어떤 검정을 쓰나요?
| 상황 | 사용할 방법 | 방법 |
|---|---|---|
| 한 표본, r의 오차 범위를 알고 싶음 | r 하나의 구간 | 피셔 z |
| A 집단의 r과 B 집단의 r(서로 다른 사람들) | 독립된 두 상관계수 | 피셔 z 검정; 차이에 대한 Zou 구간 |
| 한 표본에서, X가 Y를 예측하는 정도와 W가 Y를 예측하는 정도 | 종속된 두 중첩 상관계수 | 스티거 Z(윌리엄스 t, 호텔링 t도 가능) |
| 같은 관계를 다룬 여러 연구 | 여러 상관계수 | 이질성 Q 검정; 통합 r |
왜 피셔 z인가요?
r의 표집분포는 참 상관계수가 0이 아닐 때마다 치우쳐 있고, 그 퍼짐은 알 수 없는 값에 따라 달라집니다. 피셔 변환 z = atanh(r) = ½ ln((1 + r) ÷ (1 − r))은 두 문제를 모두 해결합니다. z는 거의 정규분포에 가깝고, 표준오차가 ρ와 관계없이 1 ÷ √(n − 3)입니다. 그래서 z 척도에서 구간을 만든 다음 tanh로 되돌리면, 구간은 −1과 1 사이에 머물고 r을 중심으로 비대칭이 되는데, 이것이 바람직합니다.
구간
tanh(atanh r ± z* ÷ √(n − 3))
독립된 두 r
z = (atanh r₁ − atanh r₂) ÷ √(1 ÷ (n₁ − 3) + 1 ÷ (n₂ − 3))
예시 풀이
- 하나의 r. 사례가 40개인 r = .45는 95% 구간 0.1611부터 0.6679까지를 줍니다. 사례가 40개일 때는 늘 그렇듯 넓습니다. ρ₀ = .2와 비교하면 z = 1.7151, p = .0863으로, .2와 구별되지 않습니다.
- 독립. 더 어린 학생 85명의 읽기–수학 상관은 .62이고, 더 나이 많은 학생 110명의 상관은 .38입니다. z = 2.2140, p = .0268. 차이 .24의 95% 구간(Zou)은 0.0273부터 0.4478까지입니다. 유의하지만, 실제 차이는 작을 수 있습니다.
- 종속. 한 표본 100명에서 예측변수 1은 결과와 .55, 예측변수 2는 .35로 상관되며, 두 예측변수끼리는 .40으로 상관됩니다. 스티거 Z = 2.1129, p = .0346; 윌리엄스 t(97) = 2.1448, p = .0345; 호텔링 t(97) = 2.1848, p = .0313. 두 예측변수는 유의하게 다르지만, n = 100이어도 실제 차이는 크지 않을 수 있습니다.
- 여러 연구. 네 연구 — .30(n = 50), .45(80), .52(65), .20(120): Q(3) = 7.0961, p = .0689, I² = 58%, 통합 r = .3517, 95% 구간 0.2494부터 0.4462까지. 이질성을 시사하지만 확실하지는 않습니다.
종속 상관계수에 별도의 검정이 필요한 이유
두 상관계수가 변수 하나를 공유하고 같은 사람들에게서 나오면, 그 표집 오차는 서로 상관됩니다. X가 유난히 강하게 보이는 표본은, X와 W가 관련되어 있다면 W도 강하게 보이게 하는 경향이 있습니다. 이 공분산을 무시하고 독립으로 취급하면, r_kh에 따라 검정이 지나치게 보수적이거나 지나치게 자유로울 수 있습니다. 스티거 Z는 Dunn–Clark 검정을 개선한 것으로, 예측변수들 사이의 상관으로 이 공분산을 추정합니다. 윌리엄스 t는 고전적인 t 기반 대안이며 작은 표본에서도 잘 작동합니다. 가장 오래된 호텔링 t는 작은 표본에서 제1종 오류가 약간 높게 나옵니다. 계산기는 세 결과를 모두 보고하므로 이들이 일치하는지 확인할 수 있습니다. 공유 변수가 없는 종속 상관계수는 다루지 않습니다. 그런 경우에는 네 변수 사이의 상관계수 여섯 개가 모두 필요합니다.
자주 묻는 질문
- 두 상관계수는 어떻게 비교하나요?
- 서로 다른 사람들의 집단에서 나왔다면, 각각을 피셔 z로 바꾸고, 차이를 √(1 ÷ (n₁ − 3) + 1 ÷ (n₂ − 3))로 나눈 다음, 그 결과를 표준정규분포와 비교하세요. 같은 사람들에게서 나왔고 변수를 공유한다면, 세 번째 상관계수도 필요한 스티거 검정 같은 종속 상관 검정을 쓰세요.
- 독립 상관과 종속 상관의 차이는 무엇인가요?
- 독립 상관은 서로 다른 표본에서 나오므로 오차가 관련되어 있지 않습니다. 종속 상관은 같은 참가자에게서 측정하므로 통계적으로 연결되어 있습니다. 변수 하나가 다른 두 변수와 상관된 중첩 경우가 가장 흔하며, 이 의존성을 무시하면 p-값이 잘못됩니다.
- 상관계수의 신뢰구간은 어떻게 구하나요?
- r을 z = atanh(r)로 변환하고, 임계값에 1 ÷ √(n − 3)을 곱한 값을 더하고 빼고, tanh로 되돌리세요. 이 계산기가 하는 방식이며, R의 cor.test가 보고하는 구간도 같은 방식입니다. 구간은 r을 중심으로 대칭이 아니며, n이 커질수록 좁아집니다.
- 왜 n − 2가 아니라 n − 3인가요?
- 상관계수에 대한 t 검정은 두 모수를 추정하므로 자유도 n − 2를 씁니다. 피셔 z는 변환된 계수의 대표본 성질에서 나온 다른 근사 분산 1 ÷ (n − 3)을 씁니다. 두 결과는 서로 다른 것이며, 모순이 아닙니다.
- 어떤 종속 상관 검정을 써야 하나요?
- 스티거 Z와 윌리엄스 t 모두 오류율을 잘 지키며, 선택이 결론을 바꾸는 경우는 드뭅니다. 계산기는 둘 다 보여 줍니다. 작은 표본에서는 윌리엄스 t를 선호하세요. 호텔링 t는 완전성을 위해 보여 주지만, 작은 표본에서 오류율이 부풀려진다는 것은 잘 알려져 있습니다.
- 회귀분석으로 집단 간 상관의 차이를 검정할 수 있나요?
- 예. 두 변수를 표준화한 다음, 합친 자료에 회귀모형을 적합하고 집단과 예측변수의 교호작용을 검정하세요. 결과는 독립 집단에 대한 피셔 z와 비슷하며, 공변량이나 두 집단 이상으로 확장할 수 있습니다. 다만 요약 통계가 아니라 원자료가 필요합니다.