相關係數・線性迴歸計算機

貼上兩組成對的數字,就能算出皮爾森相關係數 r、決定係數 r² 和最小平方法迴歸直線,同時畫出散佈圖,下面列有每一步的計算。

計算都在你的瀏覽器完成,資料只保留在目前分頁的記憶體。

1輸入資料

X、Y 各貼一組,筆數必須相同,依序配成一對。可用逗號、空白、換行、頓號、分號或 Tab 分隔;支援負數、小數、科學記號與全形數字。請不要輸入千分位逗號:「1,234」會算成 1 與 234 兩筆。

請輸入資料。

2計算結果

怎麼用

選「兩欄分開」,把 X 和 Y 各貼一組;或選「成對貼上」,從 Excel 複製兩欄直接貼上。貼上後結果會即時更新,不必按計算。小數位數只影響顯示,計算用未捨入的數字。想知道某個 x 對應的預測值,在「預測」欄輸入即可。

皮爾森相關係數 r

皮爾森相關係數衡量兩組數字之間線性關係的方向與緊密程度,範圍是 −1 到 1。r 為正是正相關,x 變大時 y 傾向變大;r 為負是負相關,x 變大時 y 傾向變小;r=0 表示沒有線性關係。r 只衡量直線關係,兩組數字可能有明顯的曲線關係,r 卻接近 0。

x̄ = Σx ÷ n;ȳ = Σy ÷ n
Sxx = Σ(x − x̄)2;Syy = Σ(y − ȳ)2
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)
r = Sxy ÷ √(Sxx × Syy)

決定係數 r²

r² 是 r 的平方,介於 0 到 1。它代表迴歸直線解釋了 y 的變異中的多少比例,其餘的部分則是直線沒有解釋到的。r² 沒有正負號,所以方向要看 r 或斜率 b。

最小平方法迴歸直線

最小平方法找出一條直線 y = a + bx,讓每個資料點到直線的垂直距離平方和最小。解出來的斜率與截距是:

斜率 b = Sxy ÷ Sxx
截距 a = ȳ − b × x̄

直線一定通過 (x̄, ȳ) 這一點。b 為負時,本頁把式子寫成 y = a − |b|x。

例題:讀書時數與考試分數

某班 8 位同學的每週讀書時數 x(小時)與考試分數 y 如下,也就是「填入範例」的資料:

x(小時)12345678
y(分)5255616068727583

n=8,x̄=4.5,ȳ=65.75。Sxx=42,Syy=787.5,Sxy=179。

r = 179 ÷ √(42 × 787.5) ≈ 0.9842,r² ≈ 0.9687。斜率 b = 179 ÷ 42 ≈ 4.2619,截距 a = 65.75 − 4.2619 × 4.5 ≈ 46.5714,迴歸式為 y ≈ 46.5714 + 4.2619x。在預測欄輸入 x=6,得到 ŷ ≈ 72.1429;輸入 x=9 則超出原資料範圍(1 到 8),屬外插,只能當參考。

注意事項

Excel 函式對照

本頁結果Excel 函式
rCORREL
r²RSQ
斜率 bSLOPE
截距 aINTERCEPT

限制

使用瀏覽器浮點數計算。最多接受 5,000 對;至少需要 2 對,且 X 不能全部相同。計算步驟表最多列前 200 列,合計列使用全部資料。

常見問題

相關係數 r 的範圍是多少?

r 一定落在 −1 到 1 之間。r 為正表示 x 變大時 y 傾向變大,r 為負表示 x 變大時 y 傾向變小,r=0 表示兩者之間沒有線性關係。r=1 或 −1 時,所有點剛好排在同一條直線上。

r 和 r² 有什麼不同?

r 帶有正負號,描述方向;r² 是 r 的平方,永遠介於 0 到 1,代表迴歸直線解釋了 y 變異的多少比例。例如 r² 等於 0.9687,表示 y 的變異有 96.87% 可以由這條直線解釋。

相關係數高,就表示 x 造成 y 嗎?

不能這樣推論。相關係數只描述兩組數字一起變動的線性程度,不能證明因果。可能是 x 影響 y、y 影響 x,也可能另有因素同時影響兩者。

Excel 的 CORREL、SLOPE、INTERCEPT 對應本頁哪個欄位?

CORREL 對應 r,RSQ 對應 r²,SLOPE 對應斜率 b,INTERCEPT 對應截距 a。用這些函式時,請確認 X 與 Y 兩個範圍放對位置,並且筆數相同。

為什麼顯示「X 全部相同,無法計算」?

如果每一筆 x 都一樣,Sxx 等於 0,斜率 b=Sxy÷Sxx 的分母是 0,相關係數也無法定義,所以本頁不計算。請確認 X 欄的數字是否貼對。

Y 全部相同時,結果會是什麼?

這時 Syy 等於 0,r 的分母是 0,所以 r 與 r² 無法計算;但迴歸直線仍存在,是一條水平線,斜率 b=0、截距 a=ȳ,本頁照列。

預測的 x 超出資料範圍怎麼辦?

迴歸式是用你輸入的資料範圍算出來的。x 超出這個範圍屬於外插,直線是否仍成立無從得知,本頁會標示「超出原資料範圍,屬外插,結果僅供參考」。

從 Excel 貼上兩欄要注意什麼?

選「成對貼上」,把兩欄一起複製貼進來,每行會是 x、y 一對(以 Tab 分隔)。請不要輸入千分位逗號:1,234 會被當成 1 與 234 兩個數字。無法解析的行會列出並略過。

資料來源

相關工具

本頁資料查核日期:2026 年 10 月。計算結果依你輸入的數字與所選方法產生,報告、論文或品質判定請依所屬單位規定的方法確認。

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