Kanonik Korelasyon Analizi

82 soru

Soru 21Soru

Bir sağlık araştırmacısı, XX veri setinde yer alan p=5p=5 farklı yaşam tarzı değişkeni ile YY veri setinde yer alan q=3q=3 farklı kronik hastalık risk faktörü arasındaki ilişkiyi incelemek için Kanonik Korelasyon Analizi (KKA) uygulamaktadır.

Analiz sonucunda, kanonik korelasyonları elde etmek için hesaplanan Syy1SyxSxx1Sxy\mathbf{S}_{yy}^{-1} \mathbf{S}_{yx} \mathbf{S}_{xx}^{-1} \mathbf{S}_{xy} matrisinin sıfırdan farklı özdeğerleri sırasıyla λ1=0,81\lambda_1 = 0,81, λ2=0,49\lambda_2 = 0,49 ve λ3=0,16\lambda_3 = 0,16 olarak bulunmuştur.

Buna göre, bu analizde elde edilebilecek maksimum kanonik değişken çifti sayısı ile birinci (en güçlü) kanonik korelasyon katsayısının (Rc1R_{c1}) değeri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Maksimum çift sayısı: 33 / Rc1=0,90R_{c1} = 0,90

Cevap

Maksimum kanonik değişken çifti sayısı min(p,q)\min(p,q) kuralı gereği 3'tür ve birinci kanonik korelasyon katsayısı en büyük özdeğerin karekökü olan 0,90'dır.
Kanonik korelasyon analizinde oluşturulabilecek maksimum kanonik değişken çifti sayısı, iki veri setindeki değişken sayılarının minimumudur (min(5,3)=3\min(5, 3) = 3). Birinci kanonik korelasyon katsayısı ise ilgili matrisin en büyük özdeğerinin kareköküne eşittir (Rc1=0,81=0,90R_{c1} = \sqrt{0,81} = 0,90). Dolayısıyla doğru yanıt, maksimum çift sayısının 3 ve Rc1R_{c1} değerinin 0,90 olduğu seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik değişken çifti sayısını belirleme.
Maksimum çift sayısı = min(p,q)=min(5,3)=3\min(p, q) = \min(5, 3) = 3.
Kanonik korelasyon analizinde, iki değişken seti arasındaki ilişkiyi açıklayan maksimum bağımsız çift sayısı, veri setlerindeki değişken sayılarının küçük olanına eşittir.
2
Birinci kanonik korelasyon katsayısını hesaplama.
Rc1=λ1=0,81=0,90R_{c1} = \sqrt{\lambda_1} = \sqrt{0,81} = 0,90.
Kanonik korelasyon katsayısı (RciR_{ci}), Syy1SyxSxx1Sxy\mathbf{S}_{yy}^{-1} \mathbf{S}_{yx} \mathbf{S}_{xx}^{-1} \mathbf{S}_{xy} matrisinin özdeğerinin (λi\lambda_i) pozitif kareköküdür. En güçlü ilişki en büyük özdeğere aittir.

Anahtar Kavram

Kanonik Değişkenler ve Kanonik Korelasyon Katsayısı
Soru 22Soru

Bir Hazine ve Maliye Bakanlığı uzmanı, "vergi geliri türleri" (XX seti) ile "kamu harcama kalemleri" (YY seti) arasındaki ilişkiyi kanonik korelasyon analizi kullanarak modellemiştir.

Elde edilen birinci kanonik değişken çifti (U1U_1 ve V1V_1) için kanonik korelasyon katsayısı 0,750,75 olarak hesaplanmıştır. XX setinde yer alan "X3X_3: Kurumlar Vergisi" değişkeninin, **kendi kanonik değişkeni (U1U_1) ile olan korelasyonu** 0,800,80 olarak bulunmuştur.

Buna göre, "X3X_3" değişkeninin **karşı setin kanonik değişkeni (V1V_1) ile olan korelasyon değeri** ve bu değerin çok değişkenli analiz literatüründeki kavramsal karşılığı aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Değer: 0,600,60 - Kavram: Çapraz yük

Cevap

Değerin 0,600,60 olarak hesaplandığı ve kavramın Çapraz yük olarak ifade edildiği seçenek.
Orijinal bir değişkenin (X3X_3) karşı setin kanonik değişkeni (V1V_1) ile olan korelasyonu 'çapraz yük' (cross loading) olarak adlandırılır. Matematiksel olarak çapraz yük, ilgili değişkenin kendi kanonik yükü (0,800,80) ile kanonik değişkenler arasındaki kanonik korelasyon katsayısının (0,750,75) çarpılmasıyla hesaplanır. Bu çarpımın sonucu 0,80×0,75=0,600,80 \times 0,75 = 0,60 değerini verir.

Adım Adım Çözüm

1
İstenilen istatistiğin kavramsal tanımını belirleme.
Orijinal bir değişken (X3X_3) ile karşı setin kanonik değişkeni (V1V_1) arasındaki korelasyon, literatürde 'Çapraz yük' (Cross loading) olarak adlandırılır.
Kanonik yük, değişkenin kendi kanonik değişkeniyle olan korelasyonudur. Karşı setin değişkeniyle olan ilişki ise çapraz yüktür.
2
Çapraz yük formülünü oluşturma ve değerleri yerine koyma.
Çapraz Yük = (Kanonik Yük) x (Kanonik Korelasyon Katsayısı) = 0,80×0,750,80 \times 0,75
Bir değişkenin karşı setin kanonik değişkeniyle olan korelasyonu, kendi seti üzerindeki yükü ile iki set arasındaki köprü görevi gören kanonik korelasyon katsayısının çarpımına eşittir.
3
Matematiksel çarpma işlemini gerçekleştirme.
0,80×0,75=0,600,80 \times 0,75 = 0,60 değeri elde edilir.
Kavrama ait teorik formülün matematiksel sonucunu bulmak için.

Anahtar Kavram

Kanonik Yük ve Çapraz Yük Arasındaki Matematiksel ve Kavramsal İlişki
Soru 23Soru

Bir kamu kurumu, bölgesel kalkınma projelerinin performansını değerlendirmek amacıyla, illere ait yatırım tahsisleri (XX seti: altyapı, eğitim ve sağlık yatırımları) ile bölgesel gelişim göstergeleri (YY seti: istihdam artışı, kişi başına düşen gelir artışı ve net göç hızı) arasındaki ilişkileri kanonik korelasyon analizi ile incelemiştir. Veri setindeki incelemelerde, XX setindeki değişkenlerin birbirinden çok farklı ölçüm birimlerine (milyon TL, oransal yüzdeler vb.) ve büyük varyans farklılıklarına sahip olduğu görülmüştür.

Araştırma sonucunda birinci kanonik fonksiyon için değişkenlere ait çeşitli istatistikler raporlanmıştır. Araştırmacının temel amacı, XX setindeki değişkenlerden hangisinin kendi kanonik değişkeninin (sentetik değişkenin) oluşumunda, diğer değişkenlerin etkisinden arındırılmış olarak (çok değişkenli bağlamda) en yüksek göreceli öneme sahip olduğunu belirlemektir.

Buna göre, araştırmacının bu değerlendirmeyi yaparken aşağıdaki yaklaşımlardan hangisini tercih etmesi istatistiksel olarak en uygundur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Standartlaştırılmış kanonik katsayıları incelemeli ve işaretine bakmaksızın mutlak değerce en büyük katsayıya sahip olan değişkenin, kanonik değişkenin oluşumuna en fazla göreceli katkıyı sağladığı sonucuna varmalıdır.

Cevap

Standartlaştırılmış kanonik katsayıları incelemeli ve işaretine bakmaksızın mutlak değerce en büyük katsayıya sahip olan değişkenin, kanonik değişkenin oluşumuna en fazla göreceli katkıyı sağladığı sonucuna varmalıdır.
Çok değişkenli analizlerde (örneğin çoklu regresyon veya kanonik korelasyon), bir değişkenin diğer değişkenler modele dahilken sağladığı özgün (kısmî) katkıyı belirlemek için standartlaştırılmış katsayılara (ağırlıklara) bakılır. Farklı ölçüm birimlerinin yarattığı ölçek problemi standartlaştırma işlemiyle giderilir. Değişkenin etkisinin gücünü ölçmek için de, işaretin yön belirten niteliğinden bağımsız olarak, mutlak değerce en büyük katsayı tespit edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Araştırmanın temel amacını ve veri setinin ölçüm özelliklerini tespit etmek.
Amaç, çok değişkenli bağlamda (diğer değişkenlerin etkisinden arındırılmış) göreceli önemi bulmaktır. Ayrıca, değişkenlerin farklı ölçüm birimlerine sahip olduğu verilmiştir.
Kullanılacak istatistiğin ölçüm birimi farklılıklarına duyarlı olup olmadığını belirlemek için gereklidir.
2
Kanonik yükler ile kanonik ağırlıklar (katsayılar) arasındaki kavramsal farkı değerlendirmek.
Kanonik yükler orijinal değişken ile sentetik değişken arasındaki basit korelasyonu verirken; kanonik katsayılar (ağırlıklar), çoklu regresyondaki beta katsayılarına benzer şekilde diğer değişkenlerin etkisini kontrol ederek kısmî katkıyı verir.
Soruda 'diğer değişkenlerin etkisinden arındırılmış' ifadesi yer aldığı için yükler yerine katsayıların (ağırlıkların) kullanılması gerektiği anlaşılır.
3
Ham katsayılar ile standartlaştırılmış katsayılar arasında seçim yapmak.
Ölçüm birimleri (milyon TL, oransal değer vb.) farklı olduğu için, karşılaştırılabilirlik sağlamak adına standartlaştırılmış kanonik katsayılar seçilmelidir.
Ham katsayılar ölçüm biriminin büyüklüğüne bağlı olarak suni şekilde büyük veya küçük çıkabilir.
4
Standartlaştırılmış katsayıların nasıl yorumlanacağını belirlemek.
Katsayının işareti (pozitif/negatif) ilişkinin yönünü gösterir. Katkının gücü ve önemi ise katsayının mutlak değeri üzerinden değerlendirilir.
Negatif güçlü bir ilişki de kanonik değişkenin oluşumunda büyük bir ağırlığa sahip olabilir; bu nedenle sadece mutlak değer baz alınır.

Anahtar Kavram

Kanonik Katsayılar (Ağırlıklar) ve Yorumlanması
Soru 24Soru

Bir e-ticaret platformunda görevli veri bilimci, kullanıcıların "Platform Etkileşim Metrikleri" (XX seti) ile "Satın Alma Davranışları" (YY seti) arasındaki ilişkiyi incelemek amacıyla kanonik korelasyon analizi uygulamıştır. Kurulan ilk kanonik fonksiyon sonucunda, iki setin kanonik değişkenleri (UU ve VV) arasındaki kanonik korelasyon katsayısı 0,750,75 olarak bulunmuştur. XX setinde yer alan "Sepete Ekleme Sıklığı" değişkeninin, kendi setine ait kanonik değişken (UU) ile olan korelasyonu (kanonik yükü) ise 0,800,80 olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, "Sepete Ekleme Sıklığı" değişkeninin çapraz yükü (cross loading) kaçtır ve bu değer istatistiksel olarak neyi ifade etmektedir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Değeri 0,600,60'tır; ilgili değişkenin, karşı setin (YY) kanonik değişkeni (VV) ile olan korelasyonunu gösterir.

Cevap

Değeri 0,60'tır; ilgili değişkenin, karşı setin (Y) kanonik değişkeni (V) ile olan korelasyonunu gösterir.
Kanonik korelasyon analizinde bir değişkenin çapraz yükü (cross loading), o değişkenin kendi kanonik yükü ile kanonik korelasyon katsayısının çarpımına eşittir (0,80×0,75=0,600,80 \times 0,75 = 0,60). İstatistiksel tanım olarak çapraz yük; bir setteki (XX) orijinal değişkenin, **karşı setteki (YY)** kanonik değişken (VV) ile olan korelasyon katsayısını ifade eder. Bu nedenle hem değerin (0,600,60) hem de tanımın (karşı setin kanonik değişkeni ile korelasyon) doğru verildiği seçenek kesin olarak doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen kanonik analiz parametrelerini tanımla.
Kanonik korelasyon katsayısı (RcR_c) = 0,750,75. XX setindeki ilgili değişkenin kendi kanonik değişkeni (UU) ile korelasyonu (Kanonik Yük, LL) = 0,800,80.
Çapraz yük hesaplaması için gerekli olan temel bileşenleri belirlemek.
2
Çapraz yük (cross loading) matematiksel formülünü uygula.
Çapraz Yük = Kanonik Yük ×\times Kanonik Korelasyon Katsayısı işlemi yapılarak 0,80×0,75=0,600,80 \times 0,75 = 0,60 değeri elde edilir.
Bir değişkenin karşı setin kanonik değişkeni ile ilişkisi, kendi seti üzerindeki yükü ile setler arası korelasyonun çarpımı kadardır.
3
Elde edilen değerin istatistiksel tanımını eşleştir.
Çapraz yük, orijinal bir değişkenin (Sepete Ekleme Sıklığı), diğer veri setine ait kanonik değişken (VV) ile arasındaki doğrusal korelasyonu temsil eder.
Kavramsal olarak kanonik yük ile kanonik ağırlık ve varyans oranları arasındaki ayrımı netleştirmek.

Anahtar Kavram

Çapraz Yük Formülasyonu ve Kavramsal Anlamı
Tahmini Süre:1m 15s
Soru 25Soru

Bir veri bilimci, sırasıyla p=3p=3 ve q=4q=4 değişkenden oluşan XX ve YY rastgele vektörleri arasındaki ilişkiyi incelemek amacıyla Kanonik Korelasyon Analizi (KKA) uygulamaktadır.

Analiz sonucunda, ΣXX1ΣXYΣYY1ΣYX\Sigma_{XX}^{-1} \Sigma_{XY} \Sigma_{YY}^{-1} \Sigma_{YX} matrisinin en büyük özdeğeri λ1=0,64\lambda_1 = 0,64 olarak bulunmuştur. Birinci kanonik değişken çifti U1=a1TXU_1 = a_1^T X ve V1=b1TYV_1 = b_1^T Y şeklinde elde edilmiş olup, U1U_1 kanonik değişkeninin XX veri seti içindeki toplam varyansı açıklama oranı (Proportion of Variance) %40\%40 olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, elde edilen analiz sonuçları ve kanonik değişkenlerin teorik özellikleri dikkate alındığında aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Birinci kanonik değişken çifti dikkate alındığında, YY değişken seti tarafından XX veri setindeki toplam varyansın açıklanan oranını ifade eden fazlalık indeksi (redundancy index) %25,6\%25,6'dır.

Cevap

Birinci kanonik değişken çifti dikkate alındığında, YY değişken seti tarafından XX veri setindeki toplam varyansın açıklanan oranını ifade eden fazlalık indeksi (redundancy index) %25,6\%25,6'dır.
Kanonik Korelasyon Analizinde fazlalık indeksi (redundancy index), bir değişken setindeki toplam varyansın diğer değişken seti tarafından ne oranda açıklandığını gösteren asimetrik bir ölçüdür. İlgili indekse, hedeflenen setin kanonik değişkeni tarafından açıklanan varyans oranı (PVPV) ile o çifte ait kanonik korelasyonun karesinin (ρ2\rho^2) çarpımıyla ulaşılır. Soru metninde λ1=ρ12=0,64\lambda_1 = \rho_1^2 = 0,64 ve açıklanan varyans oranı 0,400,40 olarak verilmiştir. Bu durumda YY setinin XX seti üzerindeki fazlalık indeksi 0,40×0,64=0,2560,40 \times 0,64 = 0,256 (%25,6\text{\%}25,6) olarak kesin ve doğru bir şekilde hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik Korelasyon Analizinde özdeğer (λ\lambda) ile kanonik korelasyon katsayısı (ρ\rho) ilişkisini belirlemek.
İlgili matrisin özdeğeri, kanonik korelasyon katsayısının karesine eşittir. Dolayısıyla, birinci kanonik değişkenler U1U_1 ve V1V_1 arasındaki paylaşılan ortak varyans ρ12=λ1=0,64\rho_1^2 = \lambda_1 = 0,64'tür.
Fazlalık indeksini hesaplayabilmek için iki set arasındaki ortak varyansın tespit edilmesi gerekir.
2
XX veri setinin birinci kanonik değişkeninin (U1U_1) kendi seti içindeki varyansı açıklama oranını (PV) analiz etmek.
Soruda bu oran doğrudan PV=0,40PV = 0,40 (%40\text{\%}40) olarak verilmiştir.
Bir setin diğer set tarafından ne kadar açıklandığını bulmak için, o setin kendi kanonik değişkeni tarafından açıklanan varyansına ihtiyaç vardır.
3
YY veri setinin XX veri setindeki varyansı açıklama oranını veren fazlalık indeksini (Redundancy Index) hesaplamak.
Fazlalık İndeksi (RdRd) formülü: Rd(XV1)=PV(XU1)×ρ12Rd(X|V_1) = PV(X|U_1) \times \rho_1^2. Değerler yerine konulduğunda: 0,40×0,64=0,2560,40 \times 0,64 = 0,256 elde edilir. Bu da %25,6\%25,6'ya eşittir.
Fazlalık indeksi, Kanonik Korelasyon Analizinde bir setin varyansının ne kadarının karşı set tarafından açıklandığını gösteren nihai asimetrik bir ölçüdür.

Anahtar Kavram

Fazlalık İndeksi (Redundancy Index) ve Kanonik Özdeğerlerin Yorumlanması
Soru 26Soru

Büyük ölçekli bir kentsel dönüşüm projesinde, bölgenin ulaşım altyapısına ait p=4p=4 farklı yapısal özelliği içeren veri matrisi (XX) ile bölgedeki hava ve gürültü kirliliğini ölçen q=3q=3 değişkenli çevresel etki matrisi (YY) arasındaki doğrusal ilişki yapısı Kanonik Korelasyon Analizi kullanılarak modellenmektedir.

İlgili varyans-kovaryans matrisleri üzerinden hesaplanan Sxx1SxySyy1SyxS_{xx}^{-1}S_{xy}S_{yy}^{-1}S_{yx} matrisinin sıfırdan farklı özdeğerleri sırasıyla λ1=0.81\lambda_1 = 0.81, λ2=0.25\lambda_2 = 0.25 ve λ3=0.04\lambda_3 = 0.04 olarak elde edilmiştir.

Analizin tüm temel varsayımlarının sağlandığı kabul edildiğinde, türetilen kanonik değişken çiftleri (Ui,ViU_i, V_i) ve kanonik korelasyon katsayıları (ρi\rho_i) hakkında aşağıdaki ifadelerden hangisi istatistiksel olarak kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: İkinci kanonik korelasyon katsayısı 0.500.50'dir ve farklı sıralara ait kanonik değişkenler (örneğin birinci çiftin değişkeni U1U_1 ile ikinci çiftin değişkeni V2V_2) birbirine dik (ortogonal) yapıda oldukları için aralarındaki korelasyon sıfırdır.

Cevap

İkinci kanonik korelasyon katsayısının 0.50 olduğu ve farklı sıralara ait kanonik değişkenler arasındaki korelasyonun (kovaryansın) sıfır olduğunu belirten ifade doğrudur.
Kanonik Korelasyon Analizinde, ii-yinci kanonik korelasyon katsayısı (ρi\rho_i), hesaplanan matrisin ii-yinci özdeğerinin (λi\lambda_i) kareköküdür; bu sebeple ikinci katsayı 0.25=0.50\sqrt{0.25} = 0.50 olmalıdır. Ayrıca, analizin en temel özelliklerinden biri ortogonalliktir (diklik). Türetilen kanonik değişkenler (Ui,ViU_i, V_i) sadece kendi eşleriyle (aynı ii indeksinde) korelasyonludur. Farklı indekslere sahip herhangi iki kanonik değişken (örneğin U1U_1 ve V2V_2) arasındaki korelasyon her zaman sıfırdır. Doğru ifade her iki kuralı da eksiksiz biçimde yansıtmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Elde edilebilecek maksimum kanonik değişken çifti sayısını belirleme.
Maksimum çift sayısı s=min(p,q)=min(4,3)=3s = \min(p, q) = \min(4, 3) = 3'tür.
Kanonik analizde, boyutu küçük olan değişken seti kadar birbirinden bağımsız değişken çifti türetilebilir.
2
İlgili özdeğerleri (λi\lambda_i) kullanarak kanonik korelasyon katsayılarını (ρi\rho_i) hesaplama.
ρ1=0.81=0.90\rho_1 = \sqrt{0.81} = 0.90, ρ2=0.25=0.50\rho_2 = \sqrt{0.25} = 0.50, ρ3=0.04=0.20\rho_3 = \sqrt{0.04} = 0.20 bulunur.
Her bir kanonik korelasyon katsayısı, Sxx1SxySyy1SyxS_{xx}^{-1}S_{xy}S_{yy}^{-1}S_{yx} matrisinin karşılık gelen özdeğerinin pozitif kareköküne eşittir.
3
Kanonik değişkenlerin çapraz ilişkilerini (ortogonallik özelliklerini) değerlendirme.
U1U_1 ile U2U_2, V1V_1 ile V2V_2 ve özellikle çapraz eşleşmeler olan U1U_1 ile V2V_2 arasındaki korelasyon tam olarak sıfırdır (00).
Kanonik analizin maksimizasyon problemi kısıtları gereği, aynı indekse sahip olmayan (farklı çiftlerdeki) türetilmiş değişkenler birbirine bütünüyle diktir (ilişkisizdir).

Anahtar Kavram

Kanonik korelasyon katsayısı hesaplaması ve kanonik değişkenlerin diklik (ortogonallik) özellikleri
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 27Soru

İki farklı değişken seti arasındaki ilişkileri incelemek amacıyla Kanonik Korelasyon Analizi uygulanmıştır. Bağımsız değişken seti (XX) p=4p=4, bağımlı değişken seti (YY) ise q=3q=3 değişkenden oluşmaktadır. Yapılan hesaplamalar sonucunda, analize temel oluşturan matrisin özdeğerleri sırasıyla λ1=0.64\lambda_1 = 0.64, λ2=0.36\lambda_2 = 0.36 ve λ3=0.16\lambda_3 = 0.16 olarak bulunmuştur.

Bu analizin sonuçları ve oluşturulan kanonik değişkenler (Ui,ViU_i, V_i) dikkate alındığında, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Birinci kanonik değişken çiftini oluşturan U1U_1 ve V1V_1 değişkenleri arasındaki kanonik korelasyon katsayısı 0.800.80'dir.

Cevap

Birinci kanonik değişken çiftini oluşturan U1U_1 ve V1V_1 değişkenleri arasındaki kanonik korelasyon katsayısı 0.800.80'dir.
Kanonik Korelasyon Analizinde, ii-inci kanonik korelasyon katsayısı (rir_i), o çifte karşılık gelen özdeğerin (λi\lambda_i) kareköküne eşittir. Soruda en büyük özdeğer λ1=0.64\lambda_1 = 0.64 olarak verildiğinden, birinci kanonik korelasyon katsayısı matematiksel olarak 0.64=0.80\sqrt{0.64} = 0.80 değerini alacaktır.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik korelasyon katsayısı ile özdeğerler arasındaki ilişkiyi hatırlamak.
Kanonik korelasyon katsayısının karesi (ri2r_i^2), ilgili matrisin hesaplanan özdeğerine (λi\lambda_i) eşittir.
Kanonik analiz optimizasyon problemi olarak çözüldüğünde, elde edilen özdeğerler, kanonik değişken çiftleri arasındaki açıklanan ortak varyansı temsil eder.
2
Birinci kanonik korelasyon katsayısını hesaplamak.
r1=λ1=0.64=0.80r_1 = \sqrt{\lambda_1} = \sqrt{0.64} = 0.80 bulunur.
Birinci çift, en yüksek özdeğere sahip olan çifttir ve bu değer aralarındaki doğrusal ilişkinin gücünü doğrudan verir.
3
Kanonik değişkenlerin diğer temel matematiksel özelliklerini diğer seçeneklerle karşılaştırarak doğrulamak.
Kanonik değişkenlerin (UiU_i ve ViV_i) varyanslarının analiz kurgusu gereği her zaman 11'e eşitlendiği görülür ve özdeğerin varyans olmadığı onaylanır.
Bu standardizasyon, korelasyon hesaplamalarını ve kanonik katsayı yorumlarını mümkün kılan temel bir optimizasyon kısıtıdır.

Anahtar Kavram

Kanonik korelasyon katsayısının hesaplanması ve kanonik analize ait temel varyans/özdeğer özellikleri.
Soru 28Soru

Bir ziraat mühendisi, farklı buğday tarlalarından elde edilen p=4p=4 adet toprak özelliği değişkeninden oluşan XX veri seti ile q=6q=6 adet ürün verim ve kalite göstergesinden oluşan YY veri seti arasındaki ilişkileri incelemek amacıyla kanonik korelasyon analizi uygulamaktadır.

Bu analizin temel özellikleri ve elde edilecek kanonik değişkenler dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Elde edilebilecek maksimum kanonik değişken çifti sayısı 44'tür; hesaplanan kanonik korelasyon katsayısı ilgili özdeğerin kareköküne eşittir ve farklı kanonik değişken çiftleri birbiriyle ilişkisizdir.

Cevap

Doğru ifade, elde edilebilecek maksimum kanonik değişken çifti sayısının 4 olduğu, kanonik korelasyon katsayısının özdeğerin kareköküne eşit olduğu ve farklı kanonik değişken çiftlerinin birbiriyle ilişkisiz olduğudur.
Kanonik korelasyon analizinde hesaplanabilecek maksimum kanonik değişken çifti sayısı min(p,q)\min(p, q) kuralına göre min(4,6)=4\min(4, 6) = 4'tür. Matematiksel olarak kanonik korelasyon katsayısı (RcR_c), elde edilen karakteristik kökün (özdeğer, λ\lambda) kareköküne eşittir. Ayrıca analizin temel varsayımı gereği, çıkarılan her bir kanonik değişken çifti kendisinden önceki veya sonraki tüm çiftlerle ilişkisizdir (ortogonaldir). Bu özellikleri eksiksiz olarak ifade eden seçenek doğru yanıttır.

Adım Adım Çözüm

1
Maksimum kanonik değişken çifti sayısını belirleme.
p=4p=4 ve q=6q=6 olduğundan, min(p,q)=min(4,6)=4\min(p, q) = \min(4, 6) = 4 çift elde edilir.
Kanonik korelasyon analizi, veri setlerinin doğrusal kombinasyonlarını eşleştirir; bu nedenle eşleşebilecek maksimum çift sayısı, boyutu daha küçük olan veri setinin değişken sayısıyla sınırlıdır.
2
Kanonik korelasyon katsayısı ile özdeğer arasındaki teorik ilişkiyi tanımlama.
Kanonik korelasyon katsayısı (RcR_c), karakteristik denklemden elde edilen özdeğerin (λ\lambda) kareköküne eşittir (Rc=λR_c = \sqrt{\lambda}).
Çözülen determinantal denklemde elde edilen özdeğerler, ilgili kanonik değişken çiftlerinin paylaştığı ortak varyans oranını (katsayının karesini) verir.
3
Kanonik değişken çiftleri arasındaki korelasyon yapısını (ortogonallik) değerlendirme.
Farklı kanonik değişken çiftleri (örneğin birinci çift ile ikinci çift) birbiriyle tamamen ilişkisizdir.
Her yeni kanonik değişken çifti, önceki çiftlerin açıklayamadığı varyansı maksimize edecek şekilde ve öncekilere dik (ortogonal) olarak türetilir; dolayısıyla aralarındaki korelasyon sıfırdır.

Anahtar Kavram

Kanonik değişken çifti sayısı, katsayı-özdeğer ilişkisi ve ortogonallik
Soru 29Soru

Bir Tarım Bakanlığı araştırmacısı, tarımsal üretim göstergeleri (XX seti) ile kırsal kalkınma göstergeleri (YY seti) arasındaki ilişkiyi incelemek amacıyla kanonik korelasyon analizi uygulamıştır. Farklı ölçüm birimlerine sahip değişkenlerden oluşan XX seti için birinci kanonik değişkene (varyat) ait analiz sonuçları aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:

DeğişkenÖlçüm BirimiHam KatsayıStandartlaştırılmış KatsayıKanonik Yük
Yıllık yağış miktarı (X1X_1)mm0,0450,820,88
Gübre kullanım oranı (X2X_2)kg/hektar0,7500,410,76
Traktör sayısı (X3X_3)Adet-0,002-0,150,25

Araştırmacı, XX seti içindeki hangi değişkenin birinci kanonik değişkenin oluşturulmasına göreli olarak en fazla özgün (bağımsız) katkıyı sağladığını belirlemek istemektedir.

Buna göre, tablodaki değerlerin yorumlanmasıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Kanonik değişkene yapılan göreli ve özgün katkıları değerlendirmek için standartlaştırılmış katsayılar kullanılmalıdır; buna göre en fazla katkıyı X1X_1 değişkeni yapmıştır.

Cevap

Kanonik değişkene yapılan göreli ve özgün katkıları değerlendirmek için standartlaştırılmış katsayılar kullanılmalıdır; buna göre en fazla katkıyı X1X_1 değişkeni yapmıştır.
Farklı ölçüm birimlerine sahip değişkenlerin kanonik değişkene yaptıkları özgün ve göreli katkıları karşılaştırmak için ölçekten arındırılmış olan standartlaştırılmış kanonik katsayılar (ağırlıklar) kullanılır. Tabloda mutlak değerce en büyük standartlaştırılmış katsayıya sahip olan değişken yıllık yağış miktarı (X1X_1, 0,82) olduğundan, modele en fazla bağımsız katkıyı bu değişken sağlamıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Araştırmacının amacını ve veri setinin yapısını belirle.
Araştırmacı 'göreli olarak en fazla özgün katkıyı' aramakta ve değişkenler farklı ölçüm birimlerine sahiptir.
Amacın belirlenmesi, analiz sonuçlarından hangi istatistiğin (yük, ham katsayı, standartlaştırılmış katsayı) seçileceğine karar verilmesini sağlar.
2
Amaca uygun doğru istatistiği seç.
Birim farklılıkları olduğu için ham katsayılar kullanılamaz. Özgün (bağımsız) katkı arandığı için korelasyonu ifade eden kanonik yükler de kullanılamaz. Standartlaştırılmış katsayılar seçilmelidir.
Standartlaştırılmış katsayılar, değişkenlerin birim etkilerinden arındırılmış olarak kanonik varyatın hesaplanmasındaki net ağırlıklarını verir.
3
Tablodaki standartlaştırılmış katsayıları karşılaştır.
X1X_1 için 0,82; X2X_2 için 0,41 ve X3X_3 için mutlak değerce 0,15 değerleri bulunur. En büyük mutlak değer 0,82 ile X1X_1'e aittir.
Bir değişkenin modele olan oransal (göreli) etkisinin büyüklüğü, standartlaştırılmış katsayının mutlak değeri ile ölçülür.

Anahtar Kavram

Farklı ölçü birimlerine sahip veri setlerinde, orijinal değişkenlerin kanonik değişkene yaptıkları göreli ve bağımsız katkıyı (ağırlığı) değerlendirmek için standartlaştırılmış kanonik katsayıların mutlak değerleri karşılaştırılır.
Soru 30Soru

Bir sağlık bilimleri araştırmasında, yetişkin bireylerin beslenme alışkanlıklarını temsil eden XX veri seti ile kan lipit profilini temsil eden YY veri seti arasındaki ilişki kanonik korelasyon analizi ile incelenmiştir.

İlk kanonik fonksiyona ilişkin elde edilen bazı bulgular şunlardır:
- Birinci kanonik korelasyon katsayısı (Rc1R_{c1}): 0,800,80
- XX setindeki değişkenlerin kendi birinci kanonik değişkeni (U1U_1) tarafından açıklanan varyans oranı: %45\%45 (0,450,45)
- YY setindeki değişkenlerin kendi birinci kanonik değişkeni (V1V_1) tarafından açıklanan varyans oranı: %25\%25 (0,250,25)

Buna göre, YY veri setindeki değişkenlere ait toplam varyansın, XX veri setinin birinci kanonik değişkeni (U1U_1) tarafından açıklanan oranını ifade eden 1. kanonik fonksiyona ait fazlalık indeksi (redundancy index) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,1600,160

Cevap

İlgili fazlalık indeksi değeri 0,1600,160'tır.
Fazlalık indeksi (redundancy index), bir veri setindeki toplam varyansın, diğer veri setinin kanonik değişkeni tarafından ne oranda açıklandığını gösterir. Y veri setinin X veri setine göre fazlalık indeksi (RI(YX)R_{I(Y|X)}), Y setinin kendi birinci kanonik değişkeni tarafından açıklanan varyans oranı (0,250,25) ile birinci kanonik korelasyon katsayısının karesinin (0,802=0,640,80^2 = 0,64) çarpımına eşittir. Bu işlem yapıldığında 0,25×0,64=0,1600,25 \times 0,64 = 0,160 değeri elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik korelasyon katsayısının karesini (Rc12R_{c1}^2) hesaplayın.
0,802=0,640,80^2 = 0,64
Fazlalık indeksi hesaplamasında, iki kanonik değişken arasındaki ortak varyansı ifade eden katsayının karesi kullanılır.
2
Hesaplanmak istenen yöndeki fazlalık indeksi için doğru açıklanan varyans oranını seçin.
Soruda Y setindeki varyansın X tarafından açıklanan kısmı istendiği için, Y setinin kendi kanonik değişkeni (V1V_1) tarafından açıklanan varyans oranı olan 0,250,25 seçilir.
Bir setin fazlalık indeksi, o setin kendi içindeki açıklanan varyansına dayanır.
3
Seçilen açıklanan varyans oranı ile kanonik korelasyon katsayısının karesini çarpın.
0,25×0,64=0,1600,25 \times 0,64 = 0,160
Fazlalık indeksi (Redundancy Index) formülü gereği bu iki değerin çarpılmasıyla hedeflenen orana ulaşılır.

Anahtar Kavram

Fazlalık İndeksi (Redundancy Index) Hesaplaması
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 31Soru

Bir finansal risk analisti, n=120n = 120 şirkete ait veriler üzerinde, p=5p = 5 finansal oran değişkeninden oluşan XX seti ile q=4q = 4 piyasa performans değişkeninden oluşan YY seti arasındaki çoklu ilişkileri Kanonik Korelasyon Analizi ile incelemektedir.

Analiz sonucunda, elde edilebilecek maksimum sayıda kanonik fonksiyon türetilmiş ve bu fonksiyonlara ait karesel kanonik korelasyonlar (özdeğerler, Rci2R_{ci}^2) sırasıyla 0.400.40, 0.250.25, 0.100.10 ve 0.050.05 olarak bulunmuştur. Analist, bu kanonik fonksiyonların evrende istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığını değerlendirmek amacıyla ardışık Wilks' Lambda (Λ\Lambda) testini ve Bartlett'in χ2\chi^2 yaklaşımını kullanmaktadır.

Buna göre, analiz süreci ve test istatistikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi matematiksel olarak kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: İkinci kanonik fonksiyon ve sonrasındakilerin (2., 3. ve 4. fonksiyonlar) evrende sıfırdan farklı olup olmadığını ortaklaşa test eden aşamanın serbestlik derecesi 1212'dir ve bu aşamada hesaplanan Wilks' Lambda istatistiği yaklaşık 0.6410.641'dir.

Cevap

İkinci kanonik fonksiyon ve sonrasındakilerin ortaklaşa anlamlılığını test eden aşamanın serbestlik derecesinin 12 ve ilgili Wilks' Lambda değerinin 0.641 olduğunu belirten ifade doğrudur.
Ardışık Wilks' Lambda testinde k.k. aşamanın (k. fonksiyon ve sonrasındakilerin ortak testi) serbestlik derecesi (pk+1)(qk+1)(p - k + 1)(q - k + 1) genel formülüyle bulunur. İkinci aşama (k=2k=2) için bu değer (51)(41)=12(5-1)(4-1)=12'dir. Bu aşamadaki Wilks' Lambda değeri ise birinci özdeğer dışarıda bırakılarak geriye kalan özdeğerler üzerinden i=24(1Rci2)=(10.25)(10.10)(10.05)=0.64125\prod_{i=2}^4 (1 - R_{ci}^2) = (1-0.25)(1-0.10)(1-0.05) = 0.64125 şeklinde hesaplanır. Dolayısıyla verilen değerlerin tamamı matematiksel olarak doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Elde edilecek maksimum kanonik fonksiyon sayısını belirleme
min(p, q) = min(5, 4) = 4 fonksiyon elde edilir.
Kanonik korelasyon analizinde fonksiyon sayısı, setlerdeki değişken sayılarından küçük olanına eşittir.
2
k=2. aşama için Wilks' Lambda (Λ2\Lambda_2) değerini hesaplama
Λ2=(10.25)×(10.10)×(10.05)=0.75×0.90×0.95=0.64125\Lambda_2 = (1 - 0.25) \times (1 - 0.10) \times (1 - 0.05) = 0.75 \times 0.90 \times 0.95 = 0.64125
İkinci fonksiyon ve sonrasındakilerin testinde, ilk fonksiyon dışarıda bırakılarak geriye kalan kanonik kökler formüle dahil edilir.
3
k=2. aşama için Bartlett'in ki-kare yaklaşımı serbestlik derecesini (df) hesaplama
dfk=(pk+1)×(qk+1)df2=(52+1)×(42+1)=4×3=12df_k = (p - k + 1) \times (q - k + 1) \Rightarrow df_2 = (5 - 2 + 1) \times (4 - 2 + 1) = 4 \times 3 = 12
İlk fonksiyon modelden çıkarıldığında, kalan parametrelerin serbestlik derecesi değişken sayılarının birer eksiğiyle çarpılarak bulunur.

Anahtar Kavram

Kanonik Korelasyon Analizinde ardışık Wilks' Lambda test süreci, serbestlik derecesi hesaplamaları ve istatistiğin determinant temelli yorumlanması.
Tahmini Süre:3m 0s
Soru 32Soru

Bir pazar araştırmacısı, tüketicilerin sosyodemografik özellikleri (XX seti) ile teknolojik ürün kullanım alışkanlıkları (YY seti) arasındaki yapısal ilişkileri incelemek amacıyla kanonik korelasyon analizi uygulamaktadır. Analize dahil edilen değişkenlerin (yaş, aylık gelir, günlük cihaz kullanım süresi vb.) birbirinden farklı ölçüm birimlerine sahip olması nedeniyle, kanonik fonksiyonların yorumlanmasında standartlaştırılmış kanonik ağırlıklar (katsayılar) elde edilmiştir.

Buna göre, elde edilen standartlaştırılmış kanonik ağırlıkların yorumlanması ve özellikleriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: İlgili setteki diğer değişkenler sabit tutulduğunda, bir değişkenin kendi kanonik değişkenine (varyatına) yaptığı kısmi katkıyı gösterir ve değişkenlerin göreli önemlerini karşılaştırmada kullanılır.

Cevap

Standartlaştırılmış kanonik ağırlıklar, ilgili setteki diğer değişkenler sabit tutulduğunda, bir değişkenin kendi kanonik değişkenine yaptığı kısmi katkıyı gösterir ve değişkenlerin göreli önemlerini karşılaştırmada kullanılır.
Standartlaştırılmış kanonik ağırlıklar, değişkenlerin farklı ölçüm birimlerinden kaynaklanan ölçek farklılıklarını ortadan kaldırarak hesaplanan doğrusal kombinasyon katsayılarıdır. Çoklu doğrusal regresyon analizindeki standartlaştırılmış regresyon katsayılarına (beta) benzer şekilde yorumlanırlar; yani modeldeki diğer değişkenlerin etkisi sabit tutulduğunda, ilgili değişkenin oluşturulan kanonik değişkene (varyata) yaptığı eşsiz ve kısmi katkıyı gösterirler. Bu özellikleri sayesinde aynı set içerisindeki değişkenlerin göreli önemlerini karşılaştırmak için en uygun istatistiklerdir.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik ağırlıkların (katsayıların) temel tanımını hatırlamak.
Kanonik ağırlıklar, orijinal veri setindeki değişkenlerin kanonik değişkeni (varyatı) oluşturmak için birbirleriyle hangi oranlarda birleştirileceğini gösteren doğrusal kombinasyon katsayılarıdır.
Kavramın neyi matematiksel olarak temsil ettiğini bilmek yorumlama için ilk adımdır.
2
Farklı ölçüm birimlerinin analiz üzerindeki etkisini ve standartlaştırmanın amacını değerlendirmek.
Ham (standartlaştırılmamış) ağırlıklar ölçüm birimlerine bağımlıdır. Değişkenler standartlaştırıldığında, elde edilen ağırlıklar değişkenlerin kanonik varyata olan eşsiz (kısmi) katkısını gösterir.
Soru kökünde özellikle 'standartlaştırılmış' ağırlıkların neden kullanıldığı ve nasıl yorumlandığı sorulmaktadır.
3
Kanonik ağırlık ile kanonik yük (loading) kavramlarını birbirinden ayırt etmek.
Ağırlıklar varyatı oluşturan kısmi katsayılar iken, yükler orijinal değişken ile varyat arasındaki ikili korelasyonlardır. Doğru seçenek ağırlıkların kısmi katkı özelliğini yansıtmalıdır.
Bu iki kavramın karıştırılması en yaygın öğrenci hatalarından biridir.

Anahtar Kavram

Kanonik Ağırlıkların Yorumlanması ve Özellikleri
Tahmini Süre:1m 15s
Soru 33Soru

Bir çevre bilimi araştırmasında, 20 farklı şehrin "kentleşme ve sanayileşme göstergeleri" (XX bağımsız değişkenler seti) ile "çevresel kirlilik ölçümleri" (YY bağımlı değişkenler seti) arasındaki ilişkiler kanonik korelasyon analizi ile incelenmiştir.

Analiz sonucunda elde edilen birinci kanonik fonksiyona ilişkin bulgular aşağıda verilmiştir:
- Kanonik korelasyon katsayısı (RcR_c): 0,900,90
- XX setinin kendi birinci kanonik değişkeni tarafından açıklanan varyans oranı: 0,500,50
- YY setinin kendi birinci kanonik değişkeni tarafından açıklanan varyans oranı: 0,400,40

Buna göre, kentleşme ve sanayileşme göstergeleri (XX) setinin, çevresel kirlilik ölçümleri (YY) seti üzerinde açıkladığı varyansı ifade eden birinci kanonik fonksiyona ait fazlalık indeksi (redundancy index) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,324

Cevap

Doğru cevap 0,324 değerini veren seçenektir.
Fazlalık indeksi (Redundancy Index), bağımsız değişkenler (XX) setinin bağımlı değişkenler (YY) setinde açıkladığı gerçek varyans oranını ölçer. Bu değer, bağımlı değişken setinin (YY) kendi kanonik değişkeni tarafından açıklanan varyans oranı ile iki set arasındaki paylaşılan varyansın (kanonik korelasyon katsayısının karesi, Rc2R_c^2) çarpılmasıyla elde edilir. Verilen soruda işlem 0,40×(0,90)2=0,40×0,81=0,3240,40 \times (0,90)^2 = 0,40 \times 0,81 = 0,324 şeklinde yapılmalıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik değişkenler arasındaki paylaşılan varyansı (ortak varyans) bulmak için kanonik korelasyon katsayısının karesini (Rc2R_c^2) hesaplayın.
Rc2=(0,90)2=0,81R_c^2 = (0,90)^2 = 0,81
Fazlalık indeksi formülünde, bağımlı kanonik değişkenin bağımsız kanonik değişken tarafından ne kadar açıklandığını bulmak için Rc2R_c^2 değerine ihtiyaç vardır.
2
XX setinin YY seti üzerindeki fazlalık indeksini (Redundancy Index) veren formülü uygulayın: RIYX=(Y’nin ac¸ıklanan varyans oranı)×Rc2RI_{Y|X} = (Y\text{'nin açıklanan varyans oranı}) \times R_c^2
RIYX=0,40×0,81RI_{Y|X} = 0,40 \times 0,81
Bağımsız setin bağımlı set üzerindeki fazlalık indeksi daima bağımlı değişken setinin (YY) kendi içindeki açıklanan varyansı temel alınarak hesaplanır.
3
Çarpım işlemini tamamlayarak nihai fazlalık indeksini elde edin.
0,3240,324
Çarpım sonucu, orijinal YY değişkenlerindeki toplam varyansın %32,4'ünün XX değişkenleri seti tarafından açıklandığını gösterir.

Anahtar Kavram

Fazlalık İndeksi (Redundancy Index) Hesaplaması
Soru 34Soru

Bir çevre bilimleri enstitüsünde araştırmacı, meteorolojik koşullar (XX seti: X1X_1 Ortalama Sıcaklık, X2X_2 Bağıl Nem, X3X_3 Rüzgar Hızı) ile hava kirliliği göstergeleri (YY seti) arasındaki ilişkiyi incelemek için kanonik korelasyon analizi uygulamıştır.

Analiz sonucunda, meteorolojik koşullar setine ait birinci kanonik değişkene (U1U_1) ilişkin elde edilen katsayılar aşağıdaki tabloda verilmiştir:

DeğişkenHam Kanonik AğırlıkStandartlaştırılmış Kanonik AğırlıkKanonik Yük
X1X_1 (Sıcaklık)1,251,250,450,450,880,88
X2X_2 (Nem)0,080,080,620,620,550,55
X3X_3 (Rüzgar)0,42-0,420,85-0,850,60-0,60

Araştırmacı, U1U_1 kanonik değişkeninin oluşturulmasında göreli olarak en yüksek bağımsız katkıya sahip olan orijinal değişkeni belirlemek istemektedir.

Buna göre, araştırmacının değerlendirmesi gereken istatistik türü ve bu kritere göre en fazla katkı sağlayan değişken aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Standartlaştırılmış kanonik ağırlık ; X3X_3 (Rüzgar Hızı)

Cevap

Standartlaştırılmış kanonik ağırlık kullanılmalı ve mutlak değerce en yüksek katsayıya sahip olan X3 (Rüzgar Hızı) seçilmelidir.
Kanonik korelasyon analizinde, orijinal değişkenlerin oluşturulan kanonik değişkene (kompozit skor) yaptıkları göreli ve bağımsız katkıyı belirlemek için standartlaştırılmış kanonik ağırlıklar kullanılır. Katsayıların mutlak değeri katkının büyüklüğünü ifade eder. Tablodaki standartlaştırılmış kanonik ağırlıklar incelendiğinde, mutlak değerce en büyük katsayının 0,85=0,85|-0,85| = 0,85 ile Rüzgar Hızı (X3X_3) değişkenine ait olduğu görülmektedir. Eksi işareti yalnızca ilişkinin yönünü belirtir, etki büyüklüğünü azaltmaz.

Adım Adım Çözüm

1
Kullanılacak uygun istatistiksel ölçütün belirlenmesi.
Ham kanonik ağırlıklar değişkenlerin birimlerinden etkilendiği, kanonik yükler ise yalnızca ikili (bivariate) korelasyonu ifade ettiği için göreli bağımsız katkıyı ölçmede 'Standartlaştırılmış Kanonik Ağırlık' kullanılmalıdır.
Çok değişkenli analizlerde farklı ölçeklerdeki değişkenlerin bir modele yaptıkları bağımsız katkıyı karşılaştırmak ancak standartlaştırma işlemi ile mümkündür.
2
Standartlaştırılmış kanonik ağırlıkların mutlak değerlerinin karşılaştırılması.
X1X_1 için 0,45=0,45|0,45| = 0,45, X2X_2 için 0,62=0,62|0,62| = 0,62, X3X_3 için 0,85=0,85|-0,85| = 0,85. En büyük mutlak değer 0,850,85 ile X3X_3'e aittir.
Katsayının işareti (pozitif veya negatif) ilişkinin yönünü gösterir, değişkenin kanonik varyatedeki göreli önemini (katkı büyüklüğünü) ise mutlak değer belirler.

Anahtar Kavram

Kanonik Ağırlıklar ve Göreli Önemin Yorumlanması
Soru 35Soru

Akıllı bir şehir planlama projesinde, 4 değişkenden oluşan 'meteorolojik sensör ölçümleri' (XX seti) ile 3 değişkenden oluşan 'trafik yoğunluk indeksleri' (YY seti) arasındaki ilişkiler kanonik korelasyon analizi ile incelenmiştir. Analiz sonucunda istatistiksel olarak anlamlı 3 kanonik fonksiyon (kök) elde edilmiştir.

Bu fonksiyonlara ait karesi alınmış kanonik korelasyonlar (ortak varyans, ρi2\rho_i^2) sırasıyla 0,800,80, 0,500,50 ve 0,100,10 olarak bulunmuştur.

Ayrıca, elde edilen kanonik değişkenlerin (varyatların) kendi orijinal veri setlerinde açıkladıkları varyans oranları (PVPV) aşağıdaki gibidir:

* **YY setinin** kendi kanonik değişkenleri (ViV_i) tarafından açıklanan varyans oranları: PVY1=0,40PV_{Y1} = 0,40, PVY2=0,30PV_{Y2} = 0,30, PVY3=0,30PV_{Y3} = 0,30
* **XX setinin** kendi kanonik değişkenleri (UiU_i) tarafından açıklanan varyans oranları: PVX1=0,25PV_{X1} = 0,25, PVX2=0,45PV_{X2} = 0,45, PVX3=0,20PV_{X3} = 0,20

Buna göre, meteorolojik sensör verilerinin (XX seti), trafik yoğunluk indekslerindeki (YY seti) varyansı açıklama gücünü gösteren **toplam fazlalık indeksi (Redundancy Index, RIYXRI_{Y|X})** değeri kaçtır ve bu değerin doğru istatistiksel yorumu aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,500,50; XX veri setinin, YY veri setindeki toplam değişkenliğin %50'sini açıkladığını gösterir.

Cevap

Değer 0,50'dir ve X setinin Y setindeki varyansın %50'sini açıkladığını gösterir.
Stewart ve Love (1968) tarafından geliştirilen Fazlalık İndeksi (Redundancy Index), bir veri setindeki orijinal değişkenlerin, diğer veri seti tarafından ne ölçüde açıklandığını hesaplar. X setinin Y setindeki varyansı açıklama gücü (RIYXRI_{Y|X}) hesaplanırken; Y setinin her bir kanonik kök için kendi içindeki açıklanan varyans oranı (PVYiPV_{Yi}), o kökün karesi alınmış kanonik korelasyonu (ρi2\rho_i^2) ile çarpılır ve toplanır. Soruya göre hesaplama: (0,40×0,80)+(0,30×0,50)+(0,30×0,10)=0,50(0,40 \times 0,80) + (0,30 \times 0,50) + (0,30 \times 0,10) = 0,50'dir. Bu da X setinin Y setindeki toplam değişkenliğin %50'sini açıkladığını ifade eder.

Adım Adım Çözüm

1
XX setinin YY setini açıklama gücünü (RIYXRI_{Y|X}) hesaplamak için kullanılacak doğru formülü belirle.
RIYX=i=1k(PVYi×ρi2)RI_{Y|X} = \sum_{i=1}^{k} (PV_{Yi} \times \rho_i^2) formülü seçilir.
Bir setin diğerindeki varyansı açıklama gücü, hedef setin (Y) kendi içindeki açıklanan varyans oranı ile setler arası ortak varyansın (karesi alınmış kanonik korelasyon) çarpılmasıyla bulunur.
2
Birinci kanonik kök için fazlalık indeksini hesapla.
PVY1×ρ12=0,40×0,80=0,32PV_{Y1} \times \rho_1^2 = 0,40 \times 0,80 = 0,32
İlk kanonik değişkende Y setinin açıklanan varyansı ile setler arası karesel korelasyon ağırlıklandırılır.
3
İkinci kanonik kök için fazlalık indeksini hesapla.
PVY2×ρ22=0,30×0,50=0,15PV_{Y2} \times \rho_2^2 = 0,30 \times 0,50 = 0,15
İkinci kanonik boyutun açıklama katkısı hesaplanır.
4
Üçüncü kanonik kök için fazlalık indeksini hesapla.
PVY3×ρ32=0,30×0,10=0,03PV_{Y3} \times \rho_3^2 = 0,30 \times 0,10 = 0,03
Üçüncü kanonik boyutun açıklama katkısı hesaplanır.
5
Tüm köklerden elde edilen değerleri topla ve yorumla.
0,32+0,15+0,03=0,500,32 + 0,15 + 0,03 = 0,50. Bu değer XX setinin YY setindeki toplam değişkenliğin %50'sini açıkladığını gösterir.
Toplam fazlalık indeksi, analize dahil edilen tüm anlamlı boyutların kümülatif açıklama oranını verir.

Anahtar Kavram

Fazlalık İndeksi (Redundancy Index)
Soru 36Soru

Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) verilerini kullanan bir uzman, hanehalkı refah düzeyini incelemek amacıyla Kanonik Korelasyon Analizi uygulamaktadır. Uzman, XX değişken setinde p=5p=5 adet sosyo-demografik değişken (hane büyüklüğü, eğitim süresi vb.) ve YY değişken setinde q=2q=2 adet ekonomik gösterge (aylık harcama ve tasarruf miktarı) tanımlamıştır.

Yapılan analiz sonucunda, ΣXX1ΣXYΣYY1ΣYX\Sigma_{XX}^{-1} \Sigma_{XY} \Sigma_{YY}^{-1} \Sigma_{YX} matrisinin sıfırdan farklı özdeğerleri sırasıyla λ1=0.81\lambda_1 = 0.81 ve λ2=0.25\lambda_2 = 0.25 olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, analiz sonucunda elde edilen birinci (U1,V1)(U_1, V_1) ve ikinci (U2,V2)(U_2, V_2) kanonik değişken çiftlerinin istatistiksel özellikleri dikkate alındığında aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: U1U_1 ile V1V_1 arasındaki kanonik korelasyon katsayısı 0.900.90'dır ve farklı sıralı kanonik değişkenler (U1U_1 ile V2V_2) istatistiksel olarak birbiriyle ilişkisizdir (ortogonaldir).

Cevap

U1U_1 ile V1V_1 arasındaki kanonik korelasyon katsayısı 0.90'dır ve U1 ile V2 birbirinden bağımsızdır (ortogonaldir).
Doğru seçenekte verilen ifade iki temel teorik gerçeği yansıtır: 1) ii. kanonik korelasyon katsayısı, ii. özdeğerin kareköküne eşittir (ρ1=0.81=0.90\rho_1 = \sqrt{0.81} = 0.90). 2) Analiz, türetilen yeni değişkenlerin (Ui,VjU_i, V_j) farklı çiftler arasında tamamen ortogonal (korelasyonsuz) olmasını garanti edecek şekilde kurgulanır.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik korelasyon katsayısını hesaplama
ρ1=λ1=0.81=0.90\rho_1 = \sqrt{\lambda_1} = \sqrt{0.81} = 0.90 olarak bulunur.
Kanonik korelasyon katsayısının karesi, ilgili matrisin özdeğerine eşittir.
2
Kanonik değişkenlerin özelliklerini değerlendirme
U1U_1 ile V2V_2 arasındaki korelasyonun 00 olduğu (ortogonallik) tespit edilir.
Kanonik Korelasyon Analizi varsayımlarına göre, farklı numaralı kanonik çiftlerin (örneğin iji \neq j için UiU_i ile VjV_j) arasındaki korelasyon tamamen sıfırdır.
3
Varyans ve kanonik ağırlık/yük kavramlarını kontrol etme
Tüm UU ve VV değişkenlerinin varyansının 11 olduğu ve ağırlıkların korelasyon (yük) olmadığı doğrulanır.
Kavramsal çeldiricileri elemek için temel teorik tanımların (standartlaştırma, fazlalık indeksi, yük vs.) bilinmesi gerekir.

Anahtar Kavram

Kanonik değişkenlerin özellikleri, özdeğer-korelasyon ilişkisi ve ortogonallik
Soru 37Soru

Bir kamu kurumunda uzman yardımcısı, kurumun personel nitelikleri (XX seti: Eğitim Yılı, Hizmet İçi Eğitim Saati, Yabancı Dil Puanı) ile birim performans göstergeleri (YY seti) arasındaki ilişkileri incelemek amacıyla kanonik korelasyon analizi yapmıştır. Uzman yardımcısı, birinci kanonik fonksiyona ait sonuçları raporlarken, XX setindeki "Eğitim Yılı" (X1X_1) değişkeninin standartlaştırılmış kanonik ağırlığının (katsayısının) 0,020,02 gibi mutlak değerce çok düşük bir değer aldığını; ancak aynı değişkenin kendi kanonik değişkeni (varyatı) ile arasındaki korelasyonu ifade eden kanonik yükünün 0,880,88 ile oldukça yüksek olduğunu fark etmiştir.

Buna göre, X1X_1 değişkeni için standartlaştırılmış kanonik ağırlık ile kanonik yük arasında ortaya çıkan bu zıt durumun istatistiksel olarak en doğru açıklaması aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: X1X_1 değişkeninin, kendi setindeki diğer bağımsız değişkenlerle yüksek düzeyde çoklu doğrusal bağlantı (multicollinearity) içinde olması ve kanonik değişkene yaptığı özgün (kısmi) katkının çok düşük kalmasıdır.

Cevap

Doğru açıklama, değişkenin diğer değişkenlerle çoklu bağlantı içinde olması nedeniyle kanonik değişkene özgün katkısının düşük olmasıdır.
Çok değişkenli analizlerde, özellikle kanonik korelasyon ve çoklu regresyonda, bir değişkenin standartlaştırılmış ağırlığı (katsayısı) onun modele yaptığı 'özgün' veya 'kısmi' katkıyı ifade eder. Kanonik yük ise değişkenin kanonik varyat ile olan ikili (basit) korelasyonudur. Eğer bir değişkenin yükü çok yüksek (0,880,88) ancak ağırlığı sıfıra yakınsa (0,020,02), bu değişken kanonik varyatla son derece ilişkilidir; fakat bu ilişkinin neredeyse tamamı setteki diğer değişkenlerle (örneğin Hizmet İçi Eğitim Saati) olan güçlü ortak varyansından (çoklu doğrusal bağlantı) kaynaklanmaktadır. Yani değişken modele yeni veya özgün bir bilgi katmamaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik yük ve kanonik ağırlık kavramlarının tanımlarını hatırlama.
Kanonik yük: Orijinal değişken ile kanonik değişken (varyat) arasındaki basit korelasyon. Kanonik ağırlık (standartlaştırılmış): Setteki diğer değişkenler kontrol edildiğinde orijinal değişkenin kanonik varyata yaptığı özgün (kısmi) katkı.
Sorudaki temel çelişkiyi çözmek için iki kavramın neyi ölçtüğünü bilmek gerekir.
2
Yüksek yük ve düşük ağırlık durumunu analiz etme.
Yükün yüksek olması (0,880,88) değişkenin varyat ile güçlü ilişkisi olduğunu gösterir. Ağırlığın düşük olması (0,020,02) ise bu ilişkinin, değişkenin tek başına sağladığı bir bilgi olmadığını gösterir.
İstatistiksel katsayıların sonuçlarını mantıksal bir çerçeveye oturtmak için.
3
Bu durumun istatistiksel nedenini belirleme.
Eğer bir değişken tek başına önemli değilse ama genel ilişki yüksekse, bu değişkenin barındırdığı bilgi diğer değişkenler tarafından zaten modele katılıyor demektir. Bu durum değişkenler arasındaki yüksek korelasyon, yani 'çoklu doğrusal bağlantı' (multicollinearity) ile açıklanır.
Sorunun kök nedenine ulaşmak ve doğru seçeneği eşleştirmek için.

Anahtar Kavram

Kanonik Yükler ve Standartlaştırılmış Kanonik Ağırlıkların Karşılaştırmalı Yorumu
Soru 38Soru

Kanonik Korelasyon Analizi (KKA), araştırmacılara iki farklı değişken seti (örneğin X\mathbf{X} ve Y\mathbf{Y} rasgele vektörleri) arasındaki ilişki yapısını eşzamanlı olarak inceleme imkânı sunan çok değişkenli bir istatistiksel yöntemdir.

Bu yöntemin temel amacı ve istatistiksel sonuçların geçerliliği için sağlanması gereken varsayımlar dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Yöntemin temel amacı, X\mathbf{X} ve Y\mathbf{Y} setlerindeki orijinal değişkenlerin doğrusal kombinasyonlarını oluşturarak, elde edilen bu iki yeni bileşen (kanonik değişken) çifti arasındaki korelasyonu maksimize etmektir.

Cevap

Doğru ifade, yöntemin temel amacının X\mathbf{X} ve Y\mathbf{Y} setlerindeki değişkenlerin doğrusal kombinasyonlarını (kanonik değişkenler) oluşturarak aralarındaki korelasyonu maksimize etmek olduğunu belirten seçenektir.
Kanonik Korelasyon Analizinin varlık nedeni, X\mathbf{X} ve Y\mathbf{Y} gibi çoklu değişken içeren iki setin her birini tek bir eksene (doğrusal kombinasyona) indirgeyerek, elde edilen bu yeni eksenler (kanonik değişken çiftleri) arasındaki korelasyonu en yüksek değere ulaştıracak istatistiksel katsayıları tahmin etmektir. Bu ifade yöntemin doğasını en yalın ve doğru şekliyle yansıtmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Kanonik Korelasyon Analizinin (KKA) istatistiksel amacını tanımlamak.
KKA, iki farklı sürekli değişken seti arasındaki ilişkinin yapısını, her iki setten doğrusal bileşenler (kanonik değişkenler) türeterek ve bu bileşenler arasındaki korelasyonu maksimize ederek inceler.
Yöntemin çalışma prensibi, sorunun ana odak noktasını oluşturmaktadır.
2
Seçeneklerde sunulan iddiaların KKA varsayımları ile örtüşüp örtüşmediğini teorik olarak test etmek.
Marjinal normalliğin ortak normalliği garanti etmediği, açıklanan varyans oranının fazlalık indeksiyle bulunduğu, kanonik yüklerin yorumlamada geçerli olduğu ve setlerin kategorik olma zorunluluğunun bulunmadığı belirlenir.
Yanlış varsayımları sistemli şekilde elemek için bu teorik ayırımlar zorunludur.
3
Değerlendirmeler sonucunda tüm analitik gerçeklerle uyumlu olan yegâne doğru ifadeyi belirlemek.
Kanonik değişken çiftleri arasındaki korelasyonu maksimize etme prensibi, tamamen doğru olan ifadedir.
Doğru seçeneği kesin olarak tanımlamak.

Anahtar Kavram

Kanonik Korelasyon Analizinin Amacı ve Yapısal Özellikleri
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 39Soru

Bir psikometri uzmanı, bireylerin kişilik özelliklerini ölçen 5 boyutlu bir envanter (XX değişken seti) ile iş performansını ölçen 2 boyutlu bir değerlendirme ölçeği (YY değişken seti) arasındaki çoklu ilişkileri Kanonik Korelasyon Analizi ile modellemektedir.

Analiz sonucunda, kanonik korelasyonların karelerini özdeğer olarak veren Sxx1SxySyy1SyxS_{xx}^{-1} S_{xy} S_{yy}^{-1} S_{yx} matrisinin izi (köşegen elemanlarının toplamı) 1.131.13 olarak hesaplanmıştır.

Elde edilen ilk kanonik korelasyon katsayısının değeri ρ1=0.80\rho_1 = 0.80 olduğuna göre, bu iki veri seti arasındaki ikinci kanonik korelasyon katsayısı (ρ2\rho_2) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0.70

Cevap

İkinci kanonik korelasyon katsayısı 0.70 değerine eşittir.
Kanonik korelasyon analizinde, iki değişken seti arasındaki ilişkiyi özetleyen Sxx1SxySyy1SyxS_{xx}^{-1} S_{xy} S_{yy}^{-1} S_{yx} matrisinin özdeğerleri (λi\lambda_i), kanonik korelasyon katsayılarının karelerine (ρi2\rho_i^2) eşittir. Bir matrisin izi (trace), köşegen elemanlarının toplamı olup aynı zamanda özdeğerlerinin toplamına da eşittir. Verilen problemde q=2q=2 olduğu için sıfırdan farklı en fazla 2 özdeğer bulunabilir. Dolayısıyla, λ1+λ2=1.13\lambda_1 + \lambda_2 = 1.13 eşitliği kurulur. İlk kanonik korelasyon katsayısı ρ1=0.80\rho_1 = 0.80 olarak verildiği için, birinci özdeğer λ1=0.802=0.64\lambda_1 = 0.80^2 = 0.64 olur. İkinci özdeğeri bulmak için iz değerinden bu değer çıkarılır: λ2=1.130.64=0.49\lambda_2 = 1.13 - 0.64 = 0.49. Son olarak, ikinci kanonik korelasyon katsayısı bu değerin karekökü alınarak ρ2=0.49=0.70\rho_2 = \sqrt{0.49} = 0.70 şeklinde doğru olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Matrisin izi ile özdeğerler arasındaki kavramsal ilişkiyi kur.
İz = \lambda_1 + \lambda_2 = 1.13
Kanonik korelasyon analizinde ilgili matrisin izi, matrisin özdeğerlerinin toplamına eşittir ve q=2 olduğu için sadece 2 adet sıfırdan farklı kanonik korelasyon çifti elde edilebilir.
2
Birinci kanonik korelasyon katsayısından (\rho_1) birinci özdeğeri (\lambda_1) hesapla.
λ1=0.802=0.64\lambda_1 = 0.80^2 = 0.64
Kanonik korelasyon katsayısının karesi, analize temel oluşturan matrisin ilgili özdeğerine eşittir.
3
İz değerini kullanarak ikinci özdeğeri (\lambda_2) bul.
\lambda_2 = 1.13 - 0.64 = 0.49
Toplam iz değerinden bilinen birinci özdeğer çıkarıldığında geriye kalan ikinci özdeğer bulunur.
4
İkinci özdeğerden ikinci kanonik korelasyon katsayısını (\rho_2) hesapla.
ρ2=0.49=0.70\rho_2 = \sqrt{0.49} = 0.70
Kanonik korelasyon katsayısı, ilgili özdeğerin kareköküne eşittir.

Anahtar Kavram

Kanonik Korelasyon Analizinde Özdeğer ve İz İlişkisi
Soru 40Soru

Bir araştırmacı, p=5p=5 değişkenden oluşan bağımsız değişken seti (XX) ile q=3q=3 değişkenden oluşan bağımlı değişken seti (YY) arasındaki ilişkileri incelemek amacıyla Kanonik Korelasyon Analizi (KKA) uygulamaktadır.

Analiz sonucunda, RXX1RXYRYY1RYXR_{XX}^{-1} R_{XY} R_{YY}^{-1} R_{YX} matrisinin sıfırdan farklı özdeğerleri sırasıyla λ1=0.64\lambda_1 = 0.64, λ2=0.36\lambda_2 = 0.36 ve λ3=0.09\lambda_3 = 0.09 olarak elde edilmiştir. UiU_i ve ViV_i (burada i=1,2,3i=1,2,3), sırasıyla XX ve YY setleri için elde edilen standartlaştırılmış kanonik değişkenleri temsil etmektedir.

Buna göre, analiz sonuçlarıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Birinci kanonik korelasyon katsayısı ρ1=0.80\rho_1 = 0.80'dir ve farklı sıralı kanonik değişkenler dik (ortogonal) olduğundan U1U_1 ile V2V_2 arasındaki korelasyon sıfırdır.

Cevap

Birinci kanonik korelasyon katsayısının 0.80 olduğu ve farklı sıradaki kanonik değişkenlerin (U1 ve V2) arasındaki korelasyonun sıfır olduğunu belirten ifadedir.
Doğru seçenek KKA'nın iki temel matematiksel kuralını da eksiksiz yansıtmaktadır: 1) Kanonik korelasyon katsayısı (ρ\rho), denklem matrisinin özdeğerinin kareköküdür (0.64=0.80\sqrt{0.64} = 0.80). 2) Kanonik analizde çapraz veya farklı sıralı kanonik değişkenler (UiU_i ve VjV_j, iji \neq j) ortogonaldir, bu nedenle aralarındaki korelasyon istisnasız sıfırdır.

Adım Adım Çözüm

1
Özdeğerler ile kanonik korelasyon katsayıları arasındaki matematiksel ilişkiyi belirle.
ρi=λi\rho_i = \sqrt{\lambda_i} formülünden ρ1=0.64=0.80\rho_1 = \sqrt{0.64} = 0.80, ρ2=0.36=0.60\rho_2 = \sqrt{0.36} = 0.60 ve ρ3=0.09=0.30\rho_3 = \sqrt{0.09} = 0.30 bulunur.
Kanonik korelasyon katsayısı, hesaplanan matrisin özdeğerinin kareköküne eşittir.
2
Kanonik değişkenlerin ortogonallik (diklik) özelliklerini analiz et.
Aynı sıradaki kanonik değişkenler (U1U_1 ile V1V_1) arasındaki korelasyon ρ1\rho_1'dir. Farklı sıradaki değişkenler (U1U_1 ile V2V_2 vb.) arasındaki korelasyon ise daima 0'dır.
KKA algoritması, her yeni kanonik değişken çiftini öncekilerden tamamen bağımsız (dik) olacak şekilde maksimize eder.
3
Diğer şıklardaki kavram yanılgılarını (matris izi, ağırlık-yük farkı, fazlalık indeksi) çürüt.
Özdeğer toplamı izi verir, determinantı değil. Özdeğer (λ1=0.64\lambda_1 = 0.64) orijinal değişkenlerin açıklanan varyansını (fazlalık) değil, kanonik değişkenlerin paylaştığı ortak varyansı gösterir.
Kavramsal tuzaklara düşmeden doğru teorik özelliği teyit etmek.

Anahtar Kavram

Kanonik korelasyon katsayısının hesaplanması, kanonik değişkenlerin ortogonalliği ve özdeğerlerin yorumlanması.
ÖncekiSayfa 2 / 5Sonraki
Kanonik Korelasyon Analizi Alıştırma Soruları — KPSS İstatistik — Sayfa 2 | Examkin