回归方程回归系数的求解方法

回归方程回归系数的求解方法1.定义矩阵X(M1),第一列为常数1,其余各列为x值,共p+1列,其中p为自变量个数

2.求X矩阵的转置X’

3.求X’X

4.求[X’X]-1(M4)

5.定义列向量Y(M5)

6.求系数矩阵β-hat=[X’X]-1X’Y

注:DOE中求系数用设计矩阵计算

例:(1)REG_拉拔力.mtw

(2)DOE_热处理(全因).mtw

线性回归方程的求法(需要给每个人发)

耿老师总结的高考统计部分的两个重要公式的具体如何应用 第一公式:线性回归方程为???y bx a =+的求法: (1) 先求变量x 的平均值,既1231()n x x x x x n = +++???+ (2) 求变量y 的平均值,既1231()n y y y y y n =+++???+ (3) 求变量x 的系数?b ,有两个方法 法112 1()()?()n i i i n i i x x y y b x x ==--=-∑∑(题目给出不用记忆)[]112222212()()()()...()()()()...()n n n x x y y x x y y x x y y x x x x x x --+--++--=??-+-++-?? (需理解并会代入数据) 法21 2 1()()?()n i i i n i i x x y y b x x ==--=-∑∑(题目给出不用记忆) []1122222212...,...n n n x y x y x y nx y x x x nx ++-?=??+++-??(这个公式需要自己记忆,稍微简单些) (4) 求常数?a ,既??a y bx =- 最后写出写出回归方程???y bx a =+。可以改写为:??y bx a =-(?y y 与不做区分) 例.已知,x y 之间的一组数据: 求y 与x 的回归方程: 解:(1)先求变量x 的平均值,既1(0123) 1.54x = +++= (2)求变量y 的平均值,既1(1357)44 y =+++= (3)求变量x 的系数?b ,有两个方法

法1?b = []11223344222212342222()()()()()()()()()()()()(0 1.5)(14)(1 1.5)(34)(2 1.5)(54)(3 1.5)(74)57(0 1.5)(1 1.5)(2 1.5)(3 1.5)x x y y x x y y x x y y x x y y x x x x x x x x --+--+--+--=??-+-+-+-??--+--+--+--==??-+-+-+-?? 法2?b =[][]11222222222212...011325374 1.5457 ...0123n n n x y x y x y nx y x x x nx ++-??+?+?+?-??==????+++-+++???? (4)求常数?a ,既525??4 1.577a y bx =-=-?= 最后写出写出回归方程525???77 y bx a x =+=+ 第二公式:独立性检验 两个分类变量的独立性检验: 注意:数据a 具有两个属性1x ,1y 。数 据b 具有两个属性1x ,2y 。数据c 具有两个属性2x ,2y 数据d 具有两个属性2x ,2y 而且列出表格是最重要。解题步骤如下 第一步:提出假设检验问题 (一般假设两个变量不相关) 第二步:列出上述表格 第三步:计算检验的指标 2 2 ()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++ 第四步:查表得出结论 例如你计算出2K =9大于表格中7.879,则查表可得结论:两个变量之间不相关概率为0.005,或者可以肯定的说两个变量相关的概率为0.995.或095.50 例如你计算出2K =6大于表格中5.024,则查表可得结论:两个变量之间不相关概率为0.025,或者可以肯定的说两个变量相关的概率为0.995.或097.50 上述结论都是概率性总结。切记事实结论。只是大概行描述。具体发生情况要和实际联系!! !!

相关性平均值标准差相关系数回归线及最小二乘法概念

平均值、标准差、相关系数、回归线及最小二乘法相关性 线性相关 数据在一条直线附近波动,则变量间是线性相关 非线性相关 数据在一条曲线附近波动,则变量间是非线性相关 不相关 数据在图中没有显示任何关系,则不相关 平均值 N个数据的平均值计算公式: 标准差 标准差表示了所有数据与平均值的平均距离,表示了数据的散度,如果标准差小,表示数据集中在平均值附近,如果标准差大则表示数据离标准差比较远,比较分散。标准差计算公式: x、y两个变量组成了笛卡尔坐标系中的一 坐标(x,y),这个坐标标识了一个点的位置。 个 各包含n个常量的X,Y两组数据在笛卡尔坐标系中以n个点来进行表示。 相关系数 相关系数用字母r来表示,表示两组数据线性相关的程度(同时增大或减小的程度),从另一方面度量了点相对于标准差的散布情况,它没有单位。包含n个数值的X、Y两组数据的相关系数r的计算方法: 简单的说,就是r=[(以标准单位表示的x )X(以标准单位表示的y )]的平均数 根据上面点的定义,将X、Y两组数据的关系以点的形式在笛卡尔坐标系中画出,SD线表示了经过中心点(以数据组X、Y平均值为坐标的点),当r>0时,斜率=X的标准

差/Y的标准差;当r<0时,斜率=-X的标准差/Y的标准差;的直线。通常用SD线来直观的表示数据的走向: 1、当r<0时,SD线的斜率小于0时,则说明数据负相关,即当x增大时y减少。 2、当r>0时,SD线的斜率大于0时,则说明数据正相关,此时当x增大时y增大。 3、相关系数r的范围在[-1,1]之间,当r=0时表示数据相关系数为0(不相关)。当r=正负1时,表示数据负相关,此(x,y)点数据都在SD线上。 4、r的值越接近正负1说明(x,y)越靠拢SD线,说明数据相关性越强,r的值越接近0说明(x,y)点到SD线的散度越大(越分散),数据相关性越小。 回归方法主要描述一个变量如何依赖于另一个变量。y对应于x的回归线描述了在不同的x值下y的平均值情况,它是这些平均值的光滑形式,如果这些平均值刚好在一条直线上,则这些平均值刚好和回归线重合。通过回归线,我们可以通过x值来预测y值(已知x值下y值的平均值)。下面是y对应于x的回归线方程: 简单的说,就是当x每增加1个SD,平均而言,相应的y增加r个SD。 从方程可以看出: 1、回归线是一条经过点,斜率为的直线。 2、回归线的斜率比SD线小,当r=1或-1时,回归线和SD线重合。 当用回归线从x预测y时,实际值与预测值之间的差异叫预测误差。而均方根误差就是预测误差的均方根。它度量回归预测的精确程度。y关于x的回归线的均方根误差用下面的公式进行计算: 由公式可以看出,当r越接近1或-1时,点越聚集在回归线附近,均方根误差越小; 反之r越接近0时,点越分散,均方根误差越大。 最小二乘法寻找一条直线来拟合所有的点,使得这条直线到所有的点之间的均方根误差最小。可以看到,当求两个变量之间的关系时,最小二乘法求出的直线实际上就是回归线。只不过表述的侧重点不同:

线性回归方程高考题

线性回归方程高考题 1、下表提供了某厂节能降耗技术改造后生产甲产品过程中记录的产量(吨)与相应的生产能耗(吨标准煤)的几组对照数据: 3 4 5 6 2.5 3 4 4.5 (1)请画出上表数据的散点图; (2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出关于的线性回归方程; (3)已知该厂技改前100吨甲产品的生产能耗为90吨标准煤.试根据(2)求出的线性回归方程,预测生产100吨甲产品的生产能耗比技改前降低多少吨标准煤? (参考数值:)

2、假设关于某设备的使用年限x和所支出的维修费用y(万元)统计数据如下: 使用年限x 2 3 4 5 6 维修费用y 2.2 3.8 5.5 6.5 7.0 若有数据知y对x呈线性相关关系.求: (1) 填出下图表并求出线性回归方程=bx+a的回归系数,; 序号x y xy x2 1 2 2.2 2 3 3.8 3 4 5.5 4 5 6.5 5 6 7.0 ∑ (2) 估计使用10年时,维修费用是多少.

3、某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此作了四实试验,得到的数据如下: 零件的个数x(个) 2 3 4 5 加工的时间y(小时) 2.5 3 4 4.5 (1)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图; (2)求出y关于x的线性回归方程,并在坐标系中画出回归直线; (3)试预测加工10个零件需要多少时间? (注:

4、某服装店经营的某种服装,在某周内获纯利(元)与该周每天销售这种服装件数之间的一组数据关系如下表: 3 4 5 6 7 8 9 66 69 73 81 89 90 91 已知:. (Ⅰ)画出散点图; (1I)求纯利与每天销售件数之间的回归直线方程. 5、某种产品的广告费用支出与销售额之间有如下的对应数据: 2 4 5 6 8 30 40 60 50 70 (1)画出散点图: (2)求回归直线方程; (3)据此估计广告费用为10时,销售收入的值.

多元线性回归方程的建立

多元线性回归方程的建立 建立多元线性回归方程,实际上是对多元线性模型(2-2-4)进行估计,寻求估计式(2-2-3)的过程。与一元线性回归分析相同,其基本思想是根据最小二乘原理,求解使全部观测值与回归值的残差平方和达到最小值。由于残差平方和 (2-2-5) 是的非负二次式,所以它的最小值一定存在。 根据极值原理,当Q取得极值时,应满足 由(2-2-5)式,即满足 (2-2-6)(2-2-6)式称为正规方程组。它可以化为以下形式 (2-2-7)如果用A表示上述方程组的系数矩阵可以看出A是对称矩阵。则有

(2-2-8) 式中X是多元线性回归模型中数据的结构矩阵,是结构矩阵X的转置矩阵。 (2-2-7)式右端常数项也可用矩阵D来表示 即 因此(2-2-7)式可写成 Ab=D (2-2-10) 或 (2-2-11)

如果A满秩(即A的行列式)那么A的逆矩阵A-1存在,则由(2-10)式和(2-11)式得的最小二乘估计为 (2-2-12) 也就是多元线性回归方程的回归系数。 为了计算方便往往并不先求,再求b,而是通过解线性方程组(2-2-7)来求b。(2-2-7)是一个有p+1个未知量的线性方程组,它的第一个方程可化为 (2-2-13) 式中 (2-2-14) 将(2-2-13)式代入(2-2-7)式中的其余各方程,得 (2-2-15) 其中 (2-2-16)将方程组(2-2-15)式用矩阵表示,则有 Lb=F (2-2-17) 其中

于是 b=L-1F (2-2-18) 因此求解多元线性回归方程的系数可由(2-2-16)式先求出L,然后将其代回(2-2-17)式中求解。求b时,可用克莱姆法则求解,也可通过高斯变换求解。如果把b直接代入(2-2-18)式,由于要先求出L的逆矩阵,因而相对复杂一些。 例2-2-1 表2-2-1为某地区土壤内含植物可给态磷(y)与土壤内所含无机磷浓度(x1)、土壤内溶于K2CO3溶液并受溴化物水解的有机磷浓度(x2)以及土壤内溶于K2CO3溶液但不溶于溴化物的有机磷(x3)的观察数据。求y 对x1, x2, x3的线性回归方程。 表2-2-1 土壤含磷情况观察数据

多元线性回归模型公式

二、多元线性回归模型 在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。 (一)多元线性回归模型的建立 假设某一因变量y 受k 个自变量k x x x ,...,,21的影响,其n 组观测值为(ka a a a x x x y ,...,,,21),n a ,...,2,1=。那么,多元线性回归模型的结构形式为: a ka k a a a x x x y εββββ+++++=...22110(3、2、11) 式中: k βββ,...,1,0为待定参数; a ε为随机变量。 如果k b b b ,...,,10分别为k ββββ...,,,210的拟合值,则回归方程为 ?=k k x b x b x b b ++++...22110(3、2、12) 式中: 0b 为常数; k b b b ,...,,21称为偏回归系数。 偏回归系数i b (k i ,...,2,1=)的意义就是,当其她自变量j x (i j ≠)都固定时,自变量i x 每变化一个单位而使因变量y 平均改变的数值。 根据最小二乘法原理,i β(k i ,...,2,1,0=)的估计值i b (k i ,...,2,1,0=)应该使 ()[]min (2) 1 2211012 →++++-=??? ??-=∑∑==∧ n a ka k a a a n a a a x b x b x b b y y y Q (3、2、13) 有求极值的必要条件得 ???????==??? ??--=??=??? ??--=??∑∑=∧=∧n a ja a a j n a a a k j x y y b Q y y b Q 110) ,...,2,1(0202(3、2、14) 将方程组(3、2、14)式展开整理后得:

线性回归方程公式证明

112233^ ^^^2 211(,),(,),(,)(,)1,2,3),()()n n i i i i i i n i i i i i i n x y x y x y x y y bx a x i n y bx a y y y a b Q y y bx a y ===+==+-=-=+-∑L L 设有对观察值,两变量符合线生回归设其回归方程为:,把自变量的某一观测值代(入入回归方程得:,此值与实际观测值存在一个差值,此差值称为剩余或误差。现要决定取何值时,才能够使剩余的平方和有最小值,即求11 2 21122 221 1111 22111:,()[()()()]()()()2()()2()()2()() ()2n n n i i i i n n i i i i i i n n n i i i i i i n n i i i i i n i i x x y y n n Q bx a y a bx y y y b x x n a bx y y y b x x a bx y y y a bx y x x b x x y y b x x =============+-=+---+-=+-+-+--+---+-----=--∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑的最小值知又22 111 122211()()()()()()()()n n i i i i i n n i i i i i i n n i i i i b x x y y n a bx y y y b x x y y x y nx y b x x x n x a y bx ======--++-+----==--=-∑∑∑∑∑∑此式为关于的一元二次方程,当

多元线性回归实例分析

SPSS--回归-多元线性回归模型案例解析!(一) 多元线性回归,主要是研究一个因变量与多个自变量之间的相关关系,跟一元回归原理差不多,区别在于影响因素(自变量)更多些而已,例如:一元线性回归方程为: 毫无疑问,多元线性回归方程应该为: 上图中的x1, x2, xp分别代表“自变量”Xp截止,代表有P个自变量,如果有“N组样本,那么这个多元线性回归,将会组成一个矩阵,如下图所示: 那么,多元线性回归方程矩阵形式为: 其中:代表随机误差,其中随机误差分为:可解释的误差和不可解释的误差,随机误差必须满足以下四个条件,多元线性方程才有意义(一元线性方程也一样) 1:服成正太分布,即指:随机误差必须是服成正太分别的随机变量。 2:无偏性假设,即指:期望值为0 3:同共方差性假设,即指,所有的随机误差变量方差都相等 4:独立性假设,即指:所有的随机误差变量都相互独立,可以用协方差解释。 今天跟大家一起讨论一下,SPSS---多元线性回归的具体操作过程,下面以教程教程数据为例,分析汽车特征与汽车销售量之间的关系。通过分析汽车特征跟汽车销售量的关系,建立拟合多元线性回归模型。数据如下图所示:

点击“分析”——回归——线性——进入如下图所示的界面:

将“销售量”作为“因变量”拖入因变量框内,将“车长,车宽,耗油率,车净重等10个自变量拖入自变量框内,如上图所示,在“方法”旁边,选择“逐步”,当然,你也可以选择其它的方式,如果你选择“进入”默认的方式,在分析结果中,将会得到如下图所示的结果:(所有的自变量,都会强行进入) 如果你选择“逐步”这个方法,将会得到如下图所示的结果:(将会根据预先设定的“F统计量的概率值进行筛选,最先进入回归方程的“自变量”应该是跟“因变量”关系最为密切,贡献最大的,如下图可以看出,车的价格和车轴跟因变量关系最为密切,符合判断条件的概率值必须小于0.05,当概率值大于等于0.1时将会被剔除)

一元线性回归分析法

一元线性回归分析法 一元线性回归分析法是根据过去若干时期的产量和成本资料,利用最小二乘法“偏差平方和最小”的原理确定回归直线方程,从而推算出a(截距)和b(斜率),再通过y =a+bx 这个数学模型来预测计划产量下的产品总成本及单位成本的方法。 方程y =a+bx 中,参数a 与b 的计算如下: y b x a y bx n -==-∑∑ 222 n xy x y xy x y b n x (x)x x x --==--∑∑∑∑∑∑∑∑∑ 上式中,x 与y 分别是i x 与i y 的算术平均值,即 x =n x ∑ y =n y ∑ 为了保证预测模型的可靠性,必须对所建立的模型进行统计检验,以检查自变量与因变量之间线性关系的强弱程度。检验是通过计算方程的相关系数r 进行的。计算公式为: 22xy-x y r= (x x x)(y y y) --∑∑∑∑∑∑ 当r 的绝对值越接近于1时,表明自变量与因变量之间的线性关系越强,所建立的预测模型越可靠;当r =l 时,说明自变量与因变量成正相关,二者之间存在正比例关系;当r =—1时,说明白变量与因变量成负相关,二者之间存在反比例关系。反之,如果r 的绝对值越接近于0,情况刚好相反。 [例]以表1中的数据为例来具体说明一元线性回归分析法的运用。 表1: 根据表1计算出有关数据,如表2所示: 表2:

将表2中的有关数据代入公式计算可得: 1256750x == (件) 2256 1350y ==(元) 1750 9500613507501705006b 2=-??-?=(元/件) 100675011350a =?-=(元/件) 所建立的预测模型为: y =100+X 相关系数为: 9.011638 10500])1350(3059006[])750(955006[1350 750-1705006r 22==-??-???= 计算表明,相关系数r 接近于l ,说明产量与成本有较显著的线性关系,所建立的回归预测方程较为可靠。如果计划期预计产量为200件,则预计产品总成本为: y =100+1×200=300(元)

统计学原理第九章(相关与回归)习题答案

第九章相关与回归 一.判断题部分 题目1:负相关指的是因素标志与结果标志的数量变动方向是下降的。() 答案:× 题目2:相关系数为+1时,说明两变量完全相关;相关系数为-1时,说明两个变量不相关。() 答案:√ 题目3:只有当相关系数接近+1时,才能说明两变量之间存在高度相关关系。() 答案:× 题目4:若变量x的值增加时,变量y的值也增加,说明x与y之间存在正相关关系;若变量x的值减少时,y变量的值也减少,说明x与y之间存在负相关关系。() 答案:× 题目5:回归系数和相关系数都可以用来判断现象之间相关的密切程度。() 答案:× 题目6:根据建立的直线回归方程,不能判断出两个变量之间相关的密切程度。() 答案:√ 题目7:回归系数既可以用来判断两个变量相关的方向,也可以用来说明两个变量相关的密切程度。() 答案:×

题目8:在任何相关条件下,都可以用相关系数说明变量之间相关的密切程度。() 答案:× 题目9:产品产量随生产用固定资产价值的减少而减少,说明两个变量之间存在正相关关系。() 答案:√ 题目10:计算相关系数的两个变量,要求一个是随机变量,另一个是可控制的量。() 答案:× 题目11:完全相关即是函数关系,其相关系数为±1。() 答案:√ 题目12:估计标准误是说明回归方程代表性大小的统计分析指标,指标数值越大,说明回归方程的代表性越高。() 答案× 二.单项选择题部分 题目1:当自变量的数值确定后,因变量的数值也随之完全确定,这种关系属于()。 A.相关关系 B.函数关系 C.回归关系 D.随机关系 答案:B 题目2:现象之间的相互关系可以归纳为两种类型,即()。 A.相关关系和函数关系 B.相关关系和因果关系

多元线性回归的计算方法

多元线性回归的计算方法 摘要 在实际经济问题中,一个变量往往受到多个变量的影响。例如,家庭 消费支出,除了受家庭可支配收入的影响外,还受诸如家庭所有的财富、物价水平、金融机构存款利息等多种因素的影响,表现在线性回归模型中的解释变量有多个。这样的模型被称为多元线性回归模型。 多元线性回归的基本原理和基本计算过程与一元线性回归相同,但由 于自变量个数多,计算相当麻烦,一般在实际中应用时都要借助统计软件。这里只介绍多元线性回归的一些基本问题。 但由于各个自变量的单位可能不一样,比如说一个消费水平的关系式中,工资水平、受教育程度、职业、地区、家庭负担等等因素都会影响到消费水平,而这些影响因素(自变量)的单位显然是不同的,因此自变量前系数的大小并不能说明该因素的重要程度,更简单地来说,同样工资收入,如果用元为单位就比用百元为单位所得的回归系数要小,但是工资水平对消费的影响程度并没有变,所以得想办法将各个自变量化到统一的单位上来。前面学到的标准分就有这个功能,具体到这里来说,就是将所有变量包括因变量都先转化为标准分,再进行线性回归,此时得到的回归系数就能反映对应自变量的重要程度。这时的回归方程称为标准回归方程,回归系数称为标准回归系数,表示如下: Zy=β1Zx1+β2Zx2+…+βkZxk 注意,由于都化成了标准分,所以就不再有常数项a 了,因为各自变量都取平均水平时,因变量也应该取平均水平,而平均水平正好对应标准分0,当等式两端的变量都取0时,常数项也就为0了。 多元线性回归模型的建立 多元线性回归模型的一般形式为 Yi=β0+β1X1i+β2X2i+…+i i i i h x υβ+ =1,2,…,n 其中 k 为解释变量的数目,j β=(j=1,2,…,k)称为回归系数 (regression coefficient)。上式也被称为总体回归函数的随机表达式。它的非随机表达式为 E(Y∣X1i,X2i,…Xki,)=β0+β1X1i+β2X2i+…+βkXki βj 也被称为偏回归系数(partial regression coefficient) 多元线性回归的计算模型

Excel关于求解一元及多元线性回归方程图解详细

Excel求解一元线性回归方程步骤(图解详细) 1.开始-程序-Microsoft Excel,启动Excel程序。 2.Excel程序启动后,屏幕显示一个空白工作簿。 3.选定单元格,在单元格输入计算数据。

4.选中输入数据,点击“图表向导”按钮。 5.弹出图表向导对话窗,点击XY散点图,选择平滑线散点图,点击下一步。 6.选择系列产生在:列,点击下一步。

7.在图表标题中输入“硝基苯标准曲线”,数值(X)轴输入“硝基苯浓度”,数值(Y)轴输入“HPLC峰面积”。此外还可以点击“坐标轴”,“网格线”,“图例”,“数据标志”下拉菜单,对其中选项进行选择。 8.点击完成后,即可得到硝基苯的标准曲线图。 9.将鼠标移至图表工作曲线上,单击鼠标右键,选择“添加趋势线”。

10.在“类型”选项中选择“线性”,“选项”中选择“显示公式”,“显示R平方值”,单击确定。 11.单击确定后即可得到附有回归方程的一元线性回归曲线。 12.至此,利用“图表向导”制作回归方程的操作步骤完毕。 利用Excel中“图表向导”制作标准曲线,使用者仅需按照向导说明填入相关信息即可完成图表的制作。方法简单,适合对Excel了解不多的人员,如果你对Excel函数有一定的了解,那么你可以利Excel函数编制程序完成回归方程的计算。 4.4.2.2通过编制Excel程序计算一元线性回归方程 1.打开一个新工作簿,以“一元线性回归方程”为文件名存盘。 2.单击插入,选择名称-定义。

3.在弹出的“定义名称”对话窗中“名称”栏输入“a”,“引用位置”栏输入“=$E$4”,然后按“添加”按钮;再在“名称”栏输入“b”,“引用位置”栏输入“=$E$3”,按“添加”按钮,依次输入下列容,最后单击确定。 “名称”栏输入容“引用位置”栏输入容 a =$E$4 b =$E$3 f =$G$4 n =$G$3 rf =$G$6 rxy =$E$5 x =$A$3:$A$888 y =$B$3:$B$888 aa=$G$2 yi1 =$E$12 yi2 =$E$13 4.完成命名后,在相关单元格输入下列程序容。 单元格输入容 E3 =ROUND(SLOPE(y,x),4) G3 =COUNT(x) E4 =ROUND(INTERCEPT(y,x),4) G4 =n-2 E5 =PEARSON(x,y) E6 =DEVSQ(x) G6 =SQRT(FINV(a,1,f)/(f+FINV(a,1,f ))) E7 =DEVSQ(x)*(1-rxy^2) E8 =STEYX(y,x) E9 =IF(rxy>rf,“rxy>临界值回归方程有意义”, “rxy>临界值回归方程有意义”) G10 =1-G2 E11 =CONCATENATE(“=”,a,”+”,”(“,b,”)X”) G12 =(yi1-a)/b G13 =(yi2-a)/b

多元线性回归模型公式定稿版

多元线性回归模型公式 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

二、多元线性回归模型 在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。 (一)多元线性回归模型的建立 假设某一因变量y 受k 个自变量k x x x ,...,,21的影响,其n 组观测值为 (ka a a a x x x y ,...,,,21),n a ,...,2,1=。那么,多元线性回归模型的结构形式为: a ka k a a a x x x y εββββ+++++=...22110() 式中: k βββ,...,1,0为待定参数; a ε为随机变量。 如果k b b b ,...,,10分别为k ββββ...,,,210的拟合值,则回归方程为 ?=k k x b x b x b b ++++...22110() 式中: 0b 为常数; k b b b ,...,,21称为偏回归系数。

偏回归系数i b (k i ,...,2,1=)的意义是,当其他自变量j x (i j ≠)都固定时,自变量i x 每变化一个单位而使因变量y 平均改变的数值。 根据最小二乘法原理,i β(k i ,...,2,1,0=)的估计值i b (k i ,...,2,1,0=)应该使 ()[]min ...212211012→++++-=??? ??-=∑∑==∧n a ka k a a a n a a a x b x b x b b y y y Q () 有求极值的必要条件得 ???????==??? ??--=??=??? ??--=??∑∑=∧=∧n a ja a a j n a a a k j x y y b Q y y b Q 110),...,2,1(0202() 将方程组()式展开整理后得: ?????????????=++++=++++=++++=++++∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑===================n a a ka k n a ka n a ka a n a ka a n a ka n a a a k n a ka a n a a n a a a n a a n a a a k n a ka a n a a a n a a n a a n a a k n a ka n a a n a a y x b x b x x b x x b x y x b x x b x b x x b x y x b x x b x x b x b x y b x b x b x nb 11221211101 121221221121012111121211121011112121110)(...)()()(...)(...)()()()(...)()()()(...)()( () 方程组()式,被称为正规方程组。 如果引入一下向量和矩阵: 则正规方程组()式可以进一步写成矩阵形式 B Ab =(3.2.15’)

多元线性回归模型公式().docx

二、多元线性回归模型 在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。 (一)多元线性回归模型的建立 假设某一因变量 y 受 k 个自变量 x 1, x 2 ,..., x k 的影响,其 n 组观测值为( y a , x 1 a , x 2 a ,..., x ka ), a 1,2,..., n 。那么,多元线性回归模型的结构形式为: y a 0 1 x 1a 2 x 2 a ... k x ka a () 式中: 0 , 1 ,..., k 为待定参数; a 为随机变量。 如果 b 0 , b 1 ,..., b k 分别为 0 , 1 , 2 ..., k 的拟合值,则回归方程为 ?= b 0 b 1x 1 b 2 x 2 ... b k x k () 式中: b 0 为常数; b 1, b 2 ,..., b k 称为偏回归系数。 偏回归系数 b i ( i 1,2,..., k )的意义是,当其他自变量 x j ( j i )都固定时,自变量 x i 每变 化一个单位而使因变量 y 平均改变的数值。 根据最小二乘法原理, i ( i 0,1,2,..., k )的估计值 b i ( i 0,1,2,..., k )应该使 n 2 n 2 Q y a y a y a b 0 b 1 x 1a b 2 x 2a ... b k x ka min () a 1 a 1 有求极值的必要条件得 Q n 2 y a y a b 0 a 1 () Q n 2 y a y a x ja 0( j 1,2,..., k) b j a 1 将方程组()式展开整理后得:

线性回归中的相关系数

线性回归中的相关系数 山东 胡大波 线性回归问题在生活中应用广泛,求解回归直线方程时,应该先判断两个变量就是否就是线性相关,若相关再求其直线方程,判断两个变量有无相关关系的一种常用的简便方法就是绘制散点图;另外一种方法就是量化的检验法,即相关系数法.下面为同学们介绍相关系数法. 一、关于相关系数法 统计中常用相关系数r 来衡量两个变量之间的线性相关的强弱,当i x 不全为零,y i 也不全为零时,则两个变量的相关系数的计算公式就是: ()() n n i i i i x x y y x y nx y r ---= = ∑∑r 就叫做变量y 与x 的相关系数(简称相关系数). 说明:(1)对于相关系数r ,首先值得注意的就是它的符号,当r 为正数时,表示变量x ,y 正相关;当r 为负数时,表示两个变量x ,y 负相关; (2)另外注意r 的大小,如果[]0.751r ∈,,那么正相关很强;如果[]10.75r ∈--,,那么负相关很强;如果(]0.750.30r ∈--, 或[)0.300.75r ∈,,那么相关性一般;如果[]0.250.25r ∈-,,那么相关性较弱. 下面我们就用相关系数法来分析身边的问题,确定两个变量就是否相关,并且求出两个变量间的回归直线. 二、典型例题剖析 (1)对变量y 与x 进行相关性检验; (2)如果y 与x 之间具有线性相关关系,求回归直线方程; (3)如果父亲的身高为73英寸,估计儿子身高. 解:(1)66.8x =,67y =,10 2 1 44794i i x ==∑,10 21 44929.22i i y ==∑,4475.6x y =,2 4462.24x =, 2 4489y =,10 1 44836.4i i i x y ==∑,

多元线性回归方程

实验二 一、实验目的和要求 1. 通过多元模型的建立,理解多元回归的基本理论、掌握基本方法 2. 掌握多元回归的程序 3. 熟悉和掌握Eviews、Excel软件的操作 4. 掌握软件输出结果的分析和理解 二、实验内容 1.多元线性回归模型 2. 经调查,家庭收入及户主受教育年数对家庭书刊消费水平有影响。将数据做出散点图,初步判定为多元线性回归。 三、实验结果 Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C -35.62022 49.05178 -0.726176 0.4789 X1 0.226244 0.029006 7.800027 0.0000 X2 31.59471 5.879592 5.373622 0.0001 R-squared 0.955865 Mean dependent var 772.5389 Adjusted R-squared 0.949981 S.D. dependent var 254.7658 S.E. of regression 56.97838 Akaike info criterion 11.07423 Sum squared resid 48698.04 Schwarz criterion 11.22263 Log likelihood -96.66809 Hannan-Quinn criter. 11.09469 F-statistic 162.4342 Durbin-Watson stat 2.831007 Prob(F-statistic) 0.000000 四、实验总结 β1=0.23表示在户主受教育年限相同的情况下,每增加一单位的家庭收入会增加0.23的家庭书刊消费水平。β2=31.59表示在家庭收入相同情况下,每增加一单位的户主受教育年限会增加31.59的家庭书刊消费水平。 拟合优度检验:判定系数R2=0.955865,修正后的判定系数为0.949981。结果表明,估计的回归方程与样本观测值拟合的很好。 总体显著性检验:

非线性回归分析

非线性回归问题, 知识目标:通过典型案例的探究,进一步学习非线性回归模型的回归分析。 能力目标:会将非线性回归模型通过降次和换元的方法转化成线性化回归模型。 情感目标:体会数学知识变化无穷的魅力。 教学要求:通过典型案例的探究,进一步了解回归分析的基本思想、方法及初步应用. 教学重点:通过探究使学生体会有些非线性模型通过变换可以转化为线性回归模型,了解在解决实际问题的 过程中寻找更好的模型的方法. 教学难点:了解常用函数的图象特点,选择不同的模型建模,并通过比较相关指数对不同的模型进行比较. 教学方式:合作探究 教学过程: 一、复习准备: 对于非线性回归问题,并且没有给出经验公式,这时我们可以画出已知数据的散点图,把它与必修模块《数学1》中学过的各种函数(幂函数、指数函数、对数函数等)的图象作比较,挑选一种跟这些散点拟合得最好的函数,然后采用适当的变量代换,把问题转化为线性回归问题,使其得到解决. 二、讲授新课: 1. 探究非线性回归方程的确定: 1. 给出例1:一只红铃虫的产卵数y 和温度x 有关,现收集了7组观测数据列于下表中,试建立y 与x 之间 2. 讨论:观察右图中的散点图,发现样本点并没有分布在某个带状区域内,即两个变量不呈线性相关关系,所以不能直接用线性回归方程来建立两个变量之间的关系. ① 如果散点图中的点分布在一个直线状带形区域,可以选线性回归模型来建模;如果散点图中的点分布在一个曲线状带形区域,就需选择非线性回归模型来建模. ② 根据已有的函数知识,可以发现样本点分布在某一条指数函数曲线y =2C 1e x C 的周围(其中12,c c 是待定的参数),故可用指数函数模型来拟合这两个变量. ③ 在上式两边取对数,得21ln ln y c x c =+ ,再令ln z y =,则21ln z c x c =+, 可以用线性回归方程来拟合. ④ 利用计算器算得 3.843,0.272a b =-=,z 与x 间的线性回归方程为0.272 3.843z x =-$,因此红铃虫的产卵数对温度的非线性回归方程为$0.272 3.843x y e -=. ⑤ 利用回归方程探究非线性回归问题,可按“作散点图→建模→确定方程”这三个步骤进行. 其关键在于如何通过适当的变换,将非线性回归问题转化成线性回归问题. 三、合作探究 例 2.:炼钢厂出钢时所用的盛钢水的钢包,在使用过程中,由于钢液及炉渣对包衬耐火材料的侵蚀,使其容积不断增大,请根据表格中的数据找出使用次数x 与增大的容积y 之间的关系.

线性回归方程和卡方的求法

高考统计部分的两个重要公式的具体如何应用 第一公式:线性回归方程为???y bx a =+的求法: (1) 先求变量x 的平均值,既1231()n x x x x x n = +++???+ (2) 求变量y 的平均值,既1231()n y y y y y n =+++???+ (3) 求变量x 的系数?b ,有两个方法 法112 1()()?()n i i i n i i x x y y b x x ==--=-∑∑(题目给出不用记忆)[]112222212()()()()...()()()()...()n n n x x y y x x y y x x y y x x x x x x --+--++--=??-+-++-?? (需理解并会代入数据) 法21 2 1()()?()n i i i n i i x x y y b x x ==--=-∑∑(题目给出不用记忆) []1122222212...,...n n n x y x y x y nx y x x x nx ++-?=??+++-??(这个公式需要自己记忆,稍微简单些) (4) 求常数?a ,既??a y bx =- 最后写出写出回归方程???y bx a =+。可以改写为:??y bx a =-(?y y 与不做区分) 例.已知,x y 之间的一组数据: 求y 与x 的回归方程: 解:(1)先求变量x 的平均值,既1(0123) 1.54x = +++= (2)求变量y 的平均值,既1(1357)44 y =+++= (3)求变量x 的系数?b ,有两个方法

法1?b = []11223344222212342222()()()()()()()()()()()()(0 1.5)(14)(1 1.5)(34)(2 1.5)(54)(3 1.5)(74)57(0 1.5)(1 1.5)(2 1.5)(3 1.5)x x y y x x y y x x y y x x y y x x x x x x x x --+--+--+--=??-+-+-+-??--+--+--+--==??-+-+-+-?? 法2?b =[][]11222222222212...011325374 1.5457 ...0123n n n x y x y x y nx y x x x nx ++-??+?+?+?-??==????+++-+++???? (4)求常数?a ,既525??4 1.577a y bx =-=-?= 最后写出写出回归方程525???77y bx a x =+=+ 第二公式:独立性检验 两个分类变量的独立性检验: 注意:数据a 具有两个属性1x ,1y 。数 据b 具有两个属性1x ,2y 。数据c 具有两个属性2x ,2y 数据d 具有两个属性2x ,2y 而且列出表格是最重要。解题步骤如下 第一步:提出假设检验问题 (一般假设两个变量不相关) 第二步:列出上述表格 第三步:计算检验的指标 22 ()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++ 2K =9大于表格中7.879,则查表可得结论:两个变量之间不相关概率为0.005,或者可以肯定的说两个变量相关的概率为0.995.或095.50 例如你计算出2K =6大于表格中5.024,则查表可得结论:两个变量之间不相关概率为0.025,或者可以肯定的说两个变量相关的概率为0.995.或097.50 上述结论都是概率性总结。切记事实结论。只是大概行描述。具体发生情况要和实际联 系!!!!

多元线性回归方程案例分析

多元线性回归方程案例分析 一、研究的问题 探究经济生活中,商品需求量与商品价格、及消费者收入水平之间的关系,以便依据商品价格及消费者的平均收入预测某商品需求量的变化趋势! 二、对问题的经济理论分析、所涉及的经济变量 (1)经济理论分析:①需求:是指在各种不同价格水平下,消费者愿意且能够购买的商品或服务的数量;②需求与价格之间存在这需求规律,即“在其它条件不变的条件下,一种商品的价格上升会引起该商品的需求量减少,价格下降会引起该商品的需求量增多”;由此我们引出需求的价格弹性的概念,它是指需求量对价格变动的反应程度,是需求量变化的百分比除以价格变化 的百分比,即公式: ③同理,需求与收入的关系可以用需求的收入弹性分析,它表示某一商品的需求量对收入变化的反应程度,即公式: (2)变量的设定:在经济生活中,我们不难发现价格和收入水平的高低对商品需求量有着直接且密切的影响,故所建立的模型是一个回归模型!其中“商品价格”与“消费者平均收入”分别是解释变量x1、x2,“商品需求量”是被

解释变量y! 三、理论模型的建立 经济理论指出,商品需求受多种综合因素的影响,如商品价格、消费者收入水平、消费者对未来的价格预期、相关商品的价格、消费者偏好等,而其中最重要的因素就是价格与消费者收入水平,即价格和消费者收入水平与需求量之间存在单方向的因果关系;由此,我们可设以下回归模型 Y i=b0+b1*x1i+b2*x2i+u i 四、相关变量的数据收集及数据来源说明 我们将以某地区消费者对当地某品牌电子手表的需求量随价格与平均收入变动的资料进行回归分析,并对估计模型进行检验! 解释变量:商品价格(x1) 人均月收入(x2) 被解释变量:商品需求量(y) 注:本研究报告中所采用的数据来源于中国科技大学教学课件、东方财富网等;

统计学课后习题答案第七章 相关分析与回归分析

第七章相关分析与回归分析 一、单项选择题 1.相关分析是研究变量之间的 A.数量关系 B.变动关系 C.因果关系 D.相互关系的密切程度 2.在相关分析中要求相关的两个变量 A.都是随机变量 B.自变量是随机变量 C.都不是随机变量 D.因变量是随机变量 3.下列现象之间的关系哪一个属于相关关系? A.播种量与粮食收获量之间关系 B.圆半径与圆周长之间关系 C.圆半径与圆面积之间关系 D.单位产品成本与总成本之间关系 4.正相关的特点是 A.两个变量之间的变化方向相反 B.两个变量一增一减 C.两个变量之间的变化方向一致 D.两个变量一减一增 5.相关关系的主要特点是两个变量之间 A.存在着确定的依存关系 B.存在着不完全确定的关系 C.存在着严重的依存关系 D.存在着严格的对应关系 6.当自变量变化时, 因变量也相应地随之等量变化,则两个变量 之间存在着 A.直线相关关系 B.负相关关系 C.曲线相关关系 D.正相关关系 7.当变量X值增加时,变量Y值都随之下降,则变量X和Y之间存 在着 A.正相关关系 B.直线相关关系 C.负相关关系 D.曲线相关关系 8.当变量X值增加时,变量Y值都随之增加,则变量X和Y之间存 在着 A.直线相关关系 B.负相关关系 C.曲线相关关系 D.正相关关系 9.判定现象之间相关关系密切程度的最主要方法是 A.对现象进行定性分析 B.计算相关系数 C.编制相关表 D.绘制相关图 10.相关分析对资料的要求是 A.自变量不是随机的,因变量是随机的 B.两个变量均不是随机的 C.自变量是随机的,因变量不是随机的 D.两个变量均为随机的 11.相关系数 A.既适用于直线相关,又适用于曲线相关 B.只适用于直线相关 C.既不适用于直线相关,又不适用于曲线相关 D.只适用于曲线相关 12.两个变量之间的相关关系称为

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