UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-I202120 Marks
Q20.

सहसंबंध को परिभाषित कीजिए। सहसंबंध के प्रकार और इसके गुणांक की गणना के तरीकों की व्याख्या कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले सहसंबंध की परिभाषा देनी होगी। फिर, सहसंबंध के विभिन्न प्रकारों (जैसे, धनात्मक, ऋणात्मक, शून्य) को स्पष्ट करना होगा। इसके बाद, सहसंबंध गुणांक (correlation coefficient) की गणना के विभिन्न तरीकों (जैसे, पियर्सन का सहसंबंध गुणांक, स्पीयरमैन का रैंक सहसंबंध गुणांक) की व्याख्या उदाहरणों के साथ करनी होगी। उत्तर में सांख्यिकीय अवधारणाओं को सरल भाषा में समझाना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

सहसंबंध, दो या दो से अधिक चरों (variables) के बीच संबंध की मात्रा और दिशा को मापने का एक सांख्यिकीय उपाय है। पारिस्थितिकी (ecology) और जीव विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में, सहसंबंध का उपयोग विभिन्न जैविक कारकों के बीच संबंधों को समझने के लिए किया जाता है, जैसे कि तापमान और प्रजातियों की प्रचुरता, या शिकारियों की संख्या और शिकार की संख्या। यह समझना महत्वपूर्ण है कि सहसंबंध कारणता (causation) का अर्थ नहीं है; केवल इसलिए कि दो चर सहसंबंधित हैं, इसका मतलब यह नहीं है कि एक चर दूसरे का कारण बनता है।

सहसंबंध की परिभाषा

सहसंबंध एक सांख्यिकीय माप है जो दो चरों के बीच रैखिक संबंध की शक्ति और दिशा को दर्शाता है। यह -1 से +1 तक होता है।

  • +1 का सहसंबंध: पूर्ण धनात्मक सहसंबंध, जिसका अर्थ है कि जैसे-जैसे एक चर बढ़ता है, दूसरा चर भी उसी अनुपात में बढ़ता है।
  • -1 का सहसंबंध: पूर्ण ऋणात्मक सहसंबंध, जिसका अर्थ है कि जैसे-जैसे एक चर बढ़ता है, दूसरा चर उसी अनुपात में घटता है।
  • 0 का सहसंबंध: कोई सहसंबंध नहीं, जिसका अर्थ है कि दो चरों के बीच कोई रैखिक संबंध नहीं है।

सहसंबंध के प्रकार

1. धनात्मक सहसंबंध (Positive Correlation)

जब दो चर एक ही दिशा में चलते हैं, तो उसे धनात्मक सहसंबंध कहते हैं। उदाहरण के लिए, किसी पौधे की ऊंचाई और उसकी उम्र के बीच धनात्मक सहसंबंध हो सकता है।

2. ऋणात्मक सहसंबंध (Negative Correlation)

जब दो चर विपरीत दिशाओं में चलते हैं, तो उसे ऋणात्मक सहसंबंध कहते हैं। उदाहरण के लिए, तापमान बढ़ने पर बर्फ की मात्रा कम हो जाती है, यह एक ऋणात्मक सहसंबंध है।

3. शून्य सहसंबंध (Zero Correlation)

जब दो चरों के बीच कोई संबंध नहीं होता है, तो उसे शून्य सहसंबंध कहते हैं। उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के जूते का आकार और उसकी बुद्धि के बीच शून्य सहसंबंध हो सकता है।

सहसंबंध गुणांक की गणना के तरीके

1. पियर्सन का सहसंबंध गुणांक (Pearson Correlation Coefficient)

यह सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला सहसंबंध गुणांक है। यह दो निरंतर चरों के बीच रैखिक संबंध को मापता है। इसका सूत्र है:

r = Σ[(xi - x̄)(yi - ȳ)] / √[Σ(xi - x̄)² Σ(yi - ȳ)²]

जहां:

  • r = सहसंबंध गुणांक
  • xi = x चर का प्रत्येक मान
  • yi = y चर का प्रत्येक मान
  • x̄ = x चर का माध्य
  • ȳ = y चर का माध्य

2. स्पीयरमैन का रैंक सहसंबंध गुणांक (Spearman's Rank Correlation Coefficient)

यह गुणांक दो चरों के बीच मोनोटोनिक संबंध (monotonic relationship) को मापता है, भले ही वह रैखिक न हो। यह चरों के रैंकों का उपयोग करता है, वास्तविक मूल्यों का नहीं।

ρ = 1 - [6Σdi² / (n(n² - 1))]

जहां:

  • ρ = स्पीयरमैन का रैंक सहसंबंध गुणांक
  • di = प्रत्येक जोड़ी के रैंकों के बीच का अंतर
  • n = जोड़ों की संख्या

3. केंडल का ताऊ (Kendall's Tau)

यह भी एक गैर-पैरामीट्रिक सहसंबंध माप है जो डेटा में अनुरूप और विसंगत जोड़ों की संख्या पर आधारित है। यह स्पीयरमैन के रैंक सहसंबंध गुणांक के समान है, लेकिन छोटे डेटासेट के लिए अधिक उपयुक्त है।

सहसंबंध गुणांक उपयोग चरों का प्रकार
पियर्सन रैखिक संबंध मापने के लिए निरंतर
स्पीयरमैन मोनोटोनिक संबंध मापने के लिए क्रमिक या निरंतर
केंडल का ताऊ छोटे डेटासेट में संबंध मापने के लिए क्रमिक

Conclusion

संक्षेप में, सहसंबंध दो चरों के बीच संबंध की शक्ति और दिशा को मापने का एक महत्वपूर्ण सांख्यिकीय उपकरण है। विभिन्न प्रकार के सहसंबंध गुणांक उपलब्ध हैं, प्रत्येक की अपनी ताकत और कमजोरियां हैं। सही गुणांक का चुनाव डेटा के प्रकार और शोध प्रश्न पर निर्भर करता है। पारिस्थितिकी और जीव विज्ञान में, सहसंबंध का उपयोग जटिल जैविक प्रणालियों को समझने और भविष्यवाणियां करने के लिए किया जा सकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

चर (Variable)
एक चर एक विशेषता या मात्रा है जिसे मापा जा सकता है और जो बदल सकती है।
कारणता (Causation)
कारणता का अर्थ है कि एक घटना दूसरे घटना का कारण बनती है।

Key Statistics

2022 में, भारत में वन क्षेत्र 24.62% था, जो 2021 में 24.02% था। यह वन क्षेत्र में वृद्धि दर्शाता है, जो पर्यावरण संरक्षण के प्रयासों का परिणाम है।

Source: वन मंत्रालय, भारत सरकार

भारत में बाघों की संख्या 2018 में 2,967 थी, जो 2014 में 2,226 थी। यह बाघों की आबादी में वृद्धि दर्शाता है, जो संरक्षण प्रयासों का परिणाम है।

Source: राष्ट्रीय बाघ संरक्षण प्राधिकरण (NTCA), 2018

Examples

शिकारी और शिकार

एक पारिस्थितिकी तंत्र में, शिकारी और शिकार की आबादी के बीच एक ऋणात्मक सहसंबंध होता है। जैसे-जैसे शिकारियों की संख्या बढ़ती है, शिकार की संख्या कम हो जाती है, और इसके विपरीत।

Frequently Asked Questions

क्या सहसंबंध कारणता को दर्शाता है?

नहीं, सहसंबंध कारणता को नहीं दर्शाता है। दो चर सहसंबंधित हो सकते हैं, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि एक चर दूसरे का कारण बनता है।

Topics Covered

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