3 Correlação Parcial I

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    ©Richard Lowry, 1999 

    Correlação parcialSuponhamos que o nosso interesse seja estudar N indivíduos em

    três variáveis, X, Y, e Z, com as seguintes correlações:

    X versus Y:  r XY  = +.50  r2

     XY  = .25

    X versus Z:  r XZ  = +.50  r2

     XZ  = .25Y versus Z:  rYZ  = +.50  r

    2

    YZ  = .25

    Inicialmente, focalize no valor de r 2, o qual, para este exemplo, é

    igual a 0.25. Isto significa que, para cada par de variáveis, XY,XZ, e YZ, a covariância, ou a sobreposição das variâncias é de

    25%. Como ilustrado no diagrama seguinte, 25% da

    variabilidade de X sobrepõem com a variabilidade em Y; 25%

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    da variabilidade de X sobrepõem com variabilidade em Z; e

    25% da variabilidade de Y também sobrepõem com

    variabilidade em Z.

     Note que há uma região onde todos os trêscírculos de variabilidade se sobrepõem. O

    significado destas três sobreposições é que certa

    quantia da correlação encontrada entre

    quaisquer duas variáveis equivale à correlação

    que cada uma dessas duas tem com a terceira

    variável. Assim, 25% das variabilidades

    sobrepostas estão entre X e Y, aproximadamente metade(julgado a olho nu) está empatado com o que existe entre XZ e

    YZ. Semelhantemente, para os 25% das variabilidades

    sobrepostas entre X e Z, onde metades estão limitadas na parte

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    superior com a sobreposição de XY e YZ. E, semelhantemente,

     para os 25% de sobreposições de YZ, onde metades estão

    limitadas na parte superior com a sobreposição de XY e XZ.

    A Correlação parcial permite medir a região de trêssobreposições precisamente e, então, removê-lo da figura para

    determinar qual seria a correlação entre quaisquer duas variáveis

    (hipoteticamente) se elas não fossem, cada uma, correlacionada

    com a terceira variável.

    Alternativamente, pode-se dizer que a correlação parcial permite

    determinar qual a correlação entre quaisquer duas variáveis(hipoteticamente) se a terceira variável fosse mantida constante.

    A correlação parcial de X e Y, com os efeitos de Z removidos

    (ou mantido constante), seria dada pela fórmula,

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    .

     

    a qual, para o presente exemplo seria,

    .  

    Conseqüentemente, .  

    A mesma estrutura geral seria aplicada para calcular a correlação

     parcial entre X e Z, com os efeitos de Y removidos:

    .

     

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    e para calcular a correlação parcial de Y e Z, com os efeitos deX removidos:

    .

     

    Exemplo de correlação parcial aplicada a vida real.O Wechsler Adult Intelligence Scale (WAIS) é uma escala

    freqüentemente utilizada para medir "inteligência" durante os

    anos de infância.

    Entre suas várias sub-escalas três estão rotuladas como C, A e

    V.

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    O "C" representa "compreensão", que reflete principalmente nahabilidade do indivíduo testado em compreender os significados

    e implicações de passagens escritas.

    O "A"  refere-se à habilidade do indivíduo em executar tarefasque requerem habilidade em aritmética.

    O "V" representa "vocabulário", que como pode ser imaginado é

    uma medida que aumenta ou diminui conforme a amplitude dovocabulário do indivíduo dentro do domínio do idioma no qual o

    teste é construído.

    A tabela seguinte mostra as correlações encontradas entre estastrês sub-escalas típicas.

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    C versus A:  rCA = + 0.49  r2

    CA = 0.24C versus V:  rCV  = + 0.73  r

    2

    CV  = 0.53

    A versus V:  r AV  = + 0.59  r2

     AV  = 0.35

     Neste exemplo, as sobreposições são diferentes,

    embora a lógica seja a mesma. Isto é, 24% dassobreposições das variâncias ocorrem na relação entre

    compreensão e habilidade em aritmética, uma porçãosignificativa reflete o fato de que ambas variáveis são

    correlacionadas com vocabulário. Se nós fôssemos remover osefeitos de vocabulário  da relação entre C e A, a correlação parcial resultante seria,

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    .

     

    .  

    Conseqüentemente, .

     Em resumo: com os efeitos de vocabulário removidos, a

    correlação entre compreensão e habilidade em aritmética se

    desmorona até quase zero.A conclusão prática é que se nós fôssemos administrar o WAIS

    a um grupo de indivíduos, que eram homogêneos com respeito à

    amplitude de vocabulário, a correlação entre os escores de

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    compreensão e aritmética prova-se bastante escasso, da ordem

    de r  = +0.11 e r 2 = 0.01.

     Na maioria dos casos, uma correlação parcial da forma geral

    r  XY.Z  mostrar-se-á menor do que a correlação original r  XY .

     Nesses casos, em que se mostra maior, a terceira variável, Z, é

    chamada tipicamente de variável supressora, uma vez que estásuprimindo a maior correlação que estaria embutida entre X e Y

    se Z permanecesse constante.

    Por exemplo, suponha que um professor, muito exigente, tenhaadministrado uma prova na disciplina de estatística e que nós

    temos as medições obtidas, a cada um dos estudantes do curso,

    as três variáveis seguintes:

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    X = O esforço despedido no estudo para o exame

    Y = O conceito do estudante na prova da disciplina

    Z = Uma medida do grau em que o professor inspira temor erespeito no estudante

    A seguir, apresentam-se as correlações entre as trêsvariáveis:

    X versus Y:  r XY  = +0.20  r2

     XY  = 0.04X versus Z:  r XZ  = + 0.80  r

    2

     XZ  = 0.64

    Y versus Z:  rYZ  = - 0.40  r2

    YZ  = 0.16

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    Observem que não é estranho a correlação entre X e Y resultarem baixo valor, r  XY   = + 0.20 e r 

    2XY = 0.04, indicando mero 4%

    de covariância entre os graus de esforço que os estudantes

    dispensaram para o exame e as notas que eles receberam?.

    Examine, porém, as outras duas correlações e observem que não

    é, afinal de contas, tão estranho assim.Quanto maior o temor e respeito, maior é o esforço que os

    estudantes tendem a impor para se preparar para o exame;

    conseqüentemente r XZ = + 0.80 e r 2XZ = 0.64.

    Por outro lado, quanto maior o medo e respeito, os estudantes

    tendem menos a fazer um bom exame, como resultado disso r YZ 

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    = - 0.40 e r 2YZ = 0.16. Removendo os efeitos supressores, medo

    e respeito, da equação, tem-se:

    ,  

    e a correlação entre esforço e o conceito no exame vai de um

     pequeno r XY = + 0.20, para um expressivo r XY.Z = +0.95.

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    Ou, alternativamente: removendo-se o medo e o respeito, acovariância entre esforço e conceito no exame vai de mero 4%

     para um valor altamente significativo de 90% (r 2

    XY.Z = .90).