Słownik metodologiczny · Zależności i efekty

Współczynnik eta – jak zmierzyć związek, który nie jest liniowy?

Współczynnik eta (stosunek korelacyjny) mierzy związek zmiennej ilościowej z kategoriami bez założenia liniowości. Pokazujemy wzór, związek z η² i korelacją Pearsona, test liniowości, przykład w R i opis do pracy.

Strona główna / Słownik / Współczynnik eta
W skrócie: Współczynnik eta (η, stosunek korelacyjny) to pierwiastek z ilorazu SSmiędzy/SScałk. Mierzy w skali 0–1, jak dobrze kategorie zmiennej X przewidują wynik ilościowy Y, niezależnie od kształtu zależności; η² to eta kwadrat.

Co to jest współczynnik eta?

Współczynnik eta (η, stosunek korelacyjny, ang. correlation ratio) mierzy siłę związku między zmienną ilościową Y a zmienną kategorialną X, która dzieli osoby na grupy. Odpowiada na pytanie, jak dobrze przynależność do grupy przewiduje wynik, bez względu na kształt zależności. Dlatego bywa nazywany korelacją nieliniową. Kelley (1935) zauważył, że η z próby różni się od wartości w populacji systematycznie, zależnie od liczby grup, i zaproponował wersję nieobciążoną.

Wzór i związek z η²

η = √(SSmiędzy / SScałk), gdzie SS to sumy kwadratów z jednoczynnikowej ANOVA.

Zakres: od 0 do 1, bez znaku. Kwadrat współczynnika to eta kwadrat, czyli odsetek zmienności Y związany z przynależnością do grup (Richardson, 2011). Eta jest niesymetryczny: zmienna kategorialna tworzy grupy, a ilościowa jest wyjaśniana – po zamianie ról wynik byłby inny.

Gdy kategorie X są uporządkowane i mają kody liczbowe, η nigdy nie jest mniejsze od wartości bezwzględnej korelacji Pearsona. Różnica η² − r² to część związku, której nie opisuje prosta linia; jej istotność sprawdza test odchylenia od liniowości.

Przykład

Po 30 studentów z każdego z pięciu poziomów lęku przed egzaminem (1–5) napisało test (dane symulowane). Średnie wyniosły 55.5, 65.3, 69.2, 64.8 i 50.6 punktu – zależność ma kształt odwróconego U. Korelacja Pearsona prawie nic nie pokazała, r = −.11, natomiast η = .52 (η² = .27). Odchylenie od liniowości było istotne, F(3, 145) = 17.19, p < .001.

Jak opisać w pracy

Związek poziomu lęku przed egzaminem z wynikiem testu był krzywoliniowy: η = .52 (η² = .27), F(4, 145) = 13.48, p < .001, podczas gdy korelacja liniowa wyniosła r = −.11. Odchylenie od liniowości okazało się istotne, F(3, 145) = 17.19, p < .001.

Na co uważać

  • Zawyżenie w próbie. Im więcej grup i mniej osób, tym wyższe η przy braku efektu; skorygowaną wersję opisuje hasło epsilon kwadrat.
  • Brak kierunku. η nie mówi, czy wynik rośnie, czy maleje – pokaż średnie lub wykres.
  • Kształt zależności. Wysokie η przy niskim r to sygnał, by modelować krzywą, np. regresją krzywoliniową.

Zależności nieliniowe dla predyktorów ciągłych omawia wpis Nieliniowe zależności – splajny i modele GAM.

Przykład reprodukowalny

Współczynnik eta w R

Kod symuluje wyniki testu w pięciu grupach lęku, liczy η z sum kwadratów, porównuje je z korelacją Pearsona i sprawdza odchylenie od liniowości, porównując model liniowy z modelem z czynnikiem.

Eta a korelacja Pearsona przy zależności w kształcie odwróconego U

Dane wejściowe: poziom lęku 1–5 (po 30 osób) i wynik testu w punktach (dane symulowane, set.seed(3671)).

Co odczytać: średnie w grupach, η, η², r i r², test odchylenia od liniowości (porównanie modeli) oraz ogólny test F z ANOVA.

R
set.seed(3671)
lek <- rep(1:5, each = 30)                          # poziom lęku przed egzaminem 1–5, po 30 osób
srednie <- c(55, 66, 70, 64, 52)                    # zależność w kształcie odwróconego U
wynik <- round(srednie[lek] + rnorm(150, 0, 10))    # wynik testu (punkty)
round(tapply(wynik, lek, mean), 1)
SS_miedzy <- sum(30 * (tapply(wynik, lek, mean) - mean(wynik))^2)
SS_calk <- sum((wynik - mean(wynik))^2)
eta <- sqrt(SS_miedzy / SS_calk)                    # eta: wynik zależny od kategorii lęku
r <- cor(lek, wynik)                                # Pearson: tylko składnik liniowy
round(c(eta = eta, eta2 = eta^2, r = r, r2 = r^2), 3)
anova(lm(wynik ~ lek), lm(wynik ~ factor(lek)))     # test odchylenia od liniowości (eta2 vs r2)
summary(aov(wynik ~ factor(lek)))
Wynik w R
   1    2    3    4    5 
55.5 65.3 69.2 64.8 50.6 
   eta   eta2      r     r2 
 0.521  0.271 -0.109  0.012 
Analysis of Variance Table

Model 1: wynik ~ lek
Model 2: wynik ~ factor(lek)
  Res.Df   RSS Df Sum of Sq      F    Pr(>F)    
1    148 26010                                  
2    145 19185  3    6824.5 17.193 1.319e-09 ***
---
Signif. codes:  0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1
             Df Sum Sq Mean Sq F value   Pr(>F)    
factor(lek)   4   7135  1783.6   13.48 2.29e-09 ***
Residuals   145  19185   132.3                     
---
Signif. codes:  0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Bibliografia oprogramowania

Wyniki pochodzą z uruchomienia pokazanego kodu w R 4.5.3 (funkcje pakietów base i stats). W pracy podaj wersję R (sessionInfo()).

  1. R: R Core Team. (2026). R: A language and environment for statistical computing (Version 4.5.3) [Computer software]. R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/

Najczęstsze pytania

Czym współczynnik eta różni się od eta kwadrat?

Eta kwadrat to kwadrat współczynnika eta. Eta (η) opisuje siłę związku w skali podobnej do korelacji, a η² – odsetek zmienności wyniku związany z podziałem na grupy. Dla η = .52 jest to η² = .27.

Dlaczego współczynnik eta jest większy niż r Pearsona?

Eta uwzględnia każdy kształt zależności między średnimi grup, a r tylko linię prostą. Dla kodowanych liczbowo kategorii η ≥ |r|, a duża różnica wskazuje zależność krzywoliniową.

Gdzie znaleźć współczynnik eta w SPSS?

W procedurze Średnie (Means) z menu porównywania średnich: w opcjach zaznacz tabelę ANOVA z eta oraz test liniowości. SPSS poda η, η² i test odchylenia od liniowości.

Powiązane hasła

Poradniki, w których użyjesz tego pojęcia

Potrzebujesz wsparcia w analizie danych?

Wybierz ofertę dopasowaną do pracy dyplomowej albo profesjonalnego projektu naukowego.

Wyceń analizęOferta dla studentów

Bibliografia i dalsza literatura naukowa (APA 7)

  1. Kelley, T. L. (1935). An unbiased correlation ratio measure. Proceedings of the National Academy of Sciences, 21(9), 554–559. https://doi.org/10.1073/pnas.21.9.554 ● Otwarty dostęp: pełny tekst
  2. Richardson, J. T. E. (2011). Eta squared and partial eta squared as measures of effect size in educational research. Educational Research Review, 6(2), 135–147. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2010.12.001

Cytowania BibTeX

@article{kelley1935unbiased, author={Kelley, Truman L.}, title={{An unbiased correlation ratio measure}}, journal={Proceedings of the National Academy of Sciences}, year={1935}, volume={21}, number={9}, pages={554--559}, doi={10.1073/pnas.21.9.554}}
@article{richardson2011eta, author={Richardson, John T. E.}, title={{Eta squared and partial eta squared as measures of effect size in educational research}}, journal={Educational Research Review}, year={2011}, volume={6}, number={2}, pages={135--147}, doi={10.1016/j.edurev.2010.12.001}}
R