الإحصاء · الصف الثالث الثانوي
أسئلة: الارتباط
19 سؤال اختيار من متعدد و11 سؤال مقالي بنموذج إجابة، لمراجعة درس «الارتباط» من الإحصاء (الصف الثالث الثانوي). راجع الأسئلة أدناه، أو اختبر نفسك فورًا.
اختبار سريع من 10 أسئلة عشوائية من بنك الأسئلة أعلاه — تُخلط الأسئلة والاختيارات في كل مرة، فلن يتكرر الاختبار بنفس الترتيب.
اختيار من متعدد
ما المقصود بالارتباط العكسي (السالب) بين متغيرين؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: حين يؤدي تزايد أحد المتغيرين إلى تناقص الآخر
الارتباط العكسي يعني أن زيادة أحدهما تصاحبها نقصان الآخر، مثل العلاقة بين السرعة والزمن.
ما المدى المسموح لقيمة معامل ارتباط بيرسون ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: بين و
معامل ارتباط بيرسون يتراوح دائمًا بين و لتحديد قوة واتجاه العلاقة الخطية.
إذا كانت قيمة معامل الارتباط ، فما تفسير هذه القيمة من حيث القوة والاتجاه؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: ارتباط عكسي قوي
الإشارة السالبة تعني ارتباطًا عكسيًا، والقيمة المطلقة قريبة من الواحد مما يدل على قوة الارتباط.
أي من القيم الآتية تعبر عن أضعف ارتباط خطي بين متغيرين؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
كلما اقتربت القيمة المطلقة لمعامل الارتباط من الصفر، دلّ ذلك على ضعف العلاقة الخطية وانعدامها تقريبًا.
إذا كانت العلاقة بين عدد ساعات المذاكرة والدرجة المحصلة هي زيادة مستمرة في الدرجات مع زيادة ساعات المذاكرة، فما نوع الارتباط الغالب هنا؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: ارتباط طردي (موجب)
زيادة المتغيرين معًا تعني وجود ارتباط طردي أو موجب.
ماذا تعني إشارة معامل الارتباط الموجبة؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: الارتباط طردي
الإشارة الموجبة تدل على أن المتغيرين يزدادان أو يتناقصان معًا في نفس الاتجاه.
إذا وقعت نقاط البيانات جميعها على خط مستقيم ذي ميل سالب تمامًا، فكم تكون قيمة ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
الوقوع على خط مستقيم ذي ميل سالب يعطي ارتباطًا عكسيًا تامًا قيمته .
ما الغرض الرئيسي من حساب معامل ارتباط بيرسون ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: تحديد اتجاه وقوة العلاقة الخطية بين متغيرين
معامل بيرسون مصمم خصيصًا لقياس مدى وقوة واتجاه الارتباط الخطي بين متغيرين.
أي من الآتي يمثل حالة ارتباط خطي منعدم تمامًا؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: لا توجد أي علاقة خطية واضحة بين المتغيرين
الارتباط المنعدم يعني عدم وجود أي نمط خطي يربط المتغيرين ببعضهما.
إذا كانت قيمة معامل الارتباط ، فهذا يدل على:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: انعدام الارتباط الخطي
القيمة صفر تعني عدم وجود ارتباط خطي تمامًا.
ماذا يحدث لقيمة معامل الارتباط إذا تشتتت نقاط البيانات بشكل كبير وابتعدت عن الخط المستقيم؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: تقترب قيمته المطلقة من الصفر
كلما زاد التشتت وابتعدت النقاط عن الخط المستقيم، ضعف الارتباط واقتربت قيمته من الصفر.
إذا كانت و و و و و فإن بسط معامل بيرسون يساوي:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
البسط .
أي الارتباطين أقوى: أم ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: لأن قيمته المطلقة أكبر
القوة تُقاس بالقيمة المطلقة ؛ و فالارتباط أقوى (وإن كان عكسيًا).
استعمل معامل ارتباط الرتب لسبيرمان عندما تكون البيانات:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: وصفية مرتبة مثل التقديرات (ممتاز، جيد، مقبول)
سبيرمان يعتمد على ترتيب القيم، فيصلح للبيانات الوصفية المرتبة، أما بيرسون فللبيانات الكمية.
في حساب معامل سبيرمان، إذا تكررت قيمة مرتين وشغلتا الرتبتين و فإن رتبة كل منهما:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
عند التكرار تُعطى كل نسخة الوسط الحسابي للرتب التي تشغلها: .
إذا كانت و فإن معامل سبيرمان يساوي:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
.
إذا ثبت وجود ارتباط طردي قوي بين متغيرين فإن ذلك يثبت أن أحدهما هو سبب تغير الآخر.
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: خطأ
خطأ؛ الارتباط لا يعني السببية، فقد يكون هناك عامل ثالث وراء تغير المتغيرين معًا.
إذا تطابقت رتب المتغيرين تمامًا فإن معامل سبيرمان يساوي .
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: صواب
عند التطابق تكون كل الفروق فيكون و.
في شكل الانتشار، إذا اتجهت النقاط من الأسفل يسارًا إلى الأعلى يمينًا وتجمعت قرب خط مستقيم فالارتباط:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: طردي قوي
اتجاه النقاط صعودًا يدل على ارتباط طردي، وتجمعها قرب الخط يدل على قوته.
أسئلة مقالية
اشرح بوضوح الفرق الأساسي بين الارتباط الطردي والارتباط العكسي مع ذكر مثال واقعي لكل منهما.
عرض نموذج الإجابة
الارتباط الطردي: علاقة تزايدية يتزايد فيها أحد المتغيرين بتزايد الآخر، مثل العلاقة بين عدد ساعات المذاكرة والدرجة المحصلة. الارتباط العكسي: علاقة تناقصية يتزايد فيها أحد المتغيرين بينما يتناقص الآخر، مثل العلاقة بين سرعة السيارة والزمن اللازم لقطع مسافة ثابتة.
لماذا لا يمكن لمعامل ارتباط بيرسون أن يتجاوز الواحد الصحيح في اتجاهيه الموجب والسالب؟
عرض نموذج الإجابة
لأنه مقياس يُبنى رياضيًا لقياس مدى اقتراب نقاط البيانات من الوقوع على خط مستقيم تام؛ فإذا وقعت النقاط على خط مستقيم بميل موجب تكون النتيجة (ارتباط تام)، وبميل سالب تكون (ارتباط عكسي تام)، وأي تشتت يقلل القيمة عن الواحد، فلا يمكن رياضياً تجاوز هذا الحد.
أعطِ تفسيرًا إحصائيًا متكاملًا لقيمة معامل الارتباط في الحالات الآتية: (أ) ، (ب) .
عرض نموذج الإجابة
(أ) : يدل على ارتباط طردي (موجب) قوي جداً، حيث تقترب القيمة من الواحد الصحيح. (ب) : يدل على ارتباط عكسي (سالب) ضعيف جداً يكاد يكون منعدماً لقرب القيمة المطلقة من الصفر.
ما العوامل التي تراعى عند تنظيم بيانات جدول إحصائي لحساب معامل ارتباط بيرسون لتجنب الأخطاء الحسابية؟
عرض نموذج الإجابة
يُفضل تنظيم الحساب في جدول متكامل الأعمدة يتضمن قيم ، ، ، ، لكل سطر على حدة، ثم حساب المجموع الكلي لكل عمود بدقة () والتعويض المباشر في القانون.
إذا توفرت لديك البيانات الآتية لمتغيرين وكانت المجموعات: ، ، ، ، . أوجد قيمة معامل ارتباط بيرسون .
عرض نموذج الإجابة
نعوض في القانون: البسط = . المقام = . إذن .
وضح كيف تؤثر القيم المتطرفة (الشاذة) في مجموعة البيانات على قيمة معامل ارتباط بيرسون وتفسيره.
عرض نموذج الإجابة
القيم المتطرفة تؤثر بشكل كبير على المجموعات وحاصلات الضرب مثل و، مما قد يؤدي إلى تضخيم أو تقليل قيمة معامل الارتباط بصورة مضللة لا تعكس بدقة طبيعة العلاقة العامة لبقية بيانات العينة.
أوجد معامل ارتباط بيرسون للبيانات الآتية ثم فسّر النتيجة: : 1، 2، 3، 4 و: 3، 5، 4، 8.
عرض نموذج الإجابة
، ، ، ، ، . البسط . المقام . إذن . التفسير: ارتباط طردي قوي؛ تزداد قيم غالبًا بزيادة قيم .
أوجد معامل ارتباط الرتب لسبيرمان للبيانات: : 4، 8، 6، 2، 10 و: 5، 9، 7، 3، 8، ثم فسّره.
عرض نموذج الإجابة
رتب : 2، 4، 3، 1، 5. رتب : 2، 5، 3، 1، 4. الفروق : 0، ، 0، 0، 1. إذن و. . ارتباط طردي قوي جدًا بين ترتيب القيم.
بيّن كيف تحسب معامل سبيرمان للبيانات: : 1، 2، 3، 4 و: 5، 8، 8، 10 (تكررت القيمة 8).
عرض نموذج الإجابة
رتب : 1، 2، 3، 4. رتب : القيمة 5 رتبتها 1، والقيمتان 8 تشغلان الرتبتين 2 و3 فرتبة كل منهما ، والقيمة 10 رتبتها 4. الفروق: 0، ، ، 0 ومجموع مربعاتها . .
متى نستخدم معامل بيرسون ومتى نستخدم معامل سبيرمان؟ مع مثال لكل حالة.
عرض نموذج الإجابة
نستخدم بيرسون للبيانات الكمية (أعداد) مثل أطوال وأوزان عشرة طلاب لأنه يعتمد على القيم نفسها. ونستخدم سبيرمان للبيانات الوصفية المرتبة مثل تقديرات الطلاب في مادتين (ممتاز، جيد جدًا، جيد…) لأنه يعتمد على ترتيب القيم لا مقدارها، ويصلح كذلك للبيانات الكمية لكنه أقل دقة منها.
وضّح بمثال لماذا لا يعني الارتباط القوي بين ظاهرتين أن إحداهما سبب الأخرى.
عرض نموذج الإجابة
قد يرتبط استهلاك المثلجات بعدد حالات الغرق ارتباطًا طرديًا لأن ارتفاع الحرارة (عامل ثالث) يزيد الاثنين معًا، ولا يسبب أكل المثلجات الغرق. فالارتباط يصف العلاقة بين التغيرين فقط ولا يثبت علاقة السبب والنتيجة.