回归分析教学教学教案
多元模型回归与分析教案

0.10 0.09
1.08
0.48
12.67
0.81
115.89
1.14
0.14 0.12
1.47
0.51
16.70
0.85
140.07
1.17
0.22 0.18
1.51
0.53
24.81
0.90
158.90
1.19
0.33 0.24
2.27
0.59
34.28
0.95
176.76
1.20
0.41 0.30
1、Lanmuir (L)双参数方程: 2、Freundlich (F)双参数方程:
n
nmaP 1 aP
n aPb
(8.2.8) (8.2.9)
3、BET双参数方程:
n
(1
nmcx x)(1 x
cx)
x P/P0
(8.2.10)
4、Langmuir-Freundlich (LF)三参数方程:
s2
1.04810-2
R2
0.99986
Eq.(15) 0.7690.068 1.4270.144 0.9750.058 0.0170.003 0.9120.046
Frequency Distribution: Residuals 80
70
Eq.(6) fit
Expected
60
Normal
50
40
30
20
10
0 -7e-4 -6e-4 -5e-4 -4e-4 -3e-4 -2e-4 -1e-4 0
1e-4 2e-4 3e-4 4e-4
误差分布基本符合正态 分布。
Residual Values No of obs
数学建模——线性回归分析实用精品教案

数学建模——线性回归分析实用精品教案一、教学内容本节课选自高中数学教材《数学建模》第四章“数据的拟合与回归”第二节“线性回归分析”。
详细内容包括:线性回归模型的建立,最小二乘法求解线性回归方程,线性回归方程的显著性检验,以及利用线性回归方程进行预测。
二、教学目标1. 理解线性回归分析的基本概念,掌握线性回归方程的建立方法。
2. 学会运用最小二乘法求解线性回归方程,并能解释线性回归方程的参数意义。
3. 能够对线性回归方程进行显著性检验,利用线性回归方程进行预测。
三、教学难点与重点教学难点:最小二乘法的推导和应用,线性回归方程的显著性检验。
教学重点:线性回归模型的建立,线性回归方程的求解及其应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件,黑板,粉笔。
学具:计算器,草稿纸,直尺,铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一组关于身高和体重的数据,引导学生思考身高和体重之间的关系。
2. 例题讲解:(1)建立线性回归模型,引导学生根据散点图判断变量间的线性关系。
(2)利用最小二乘法求解线性回归方程,解释方程参数的意义。
(3)对线性回归方程进行显著性检验,判断方程的有效性。
3. 随堂练习:(1)给出另一组数据,让学生尝试建立线性回归模型并求解。
(2)对所求线性回归方程进行显著性检验,并利用方程进行预测。
六、板书设计1. 线性回归模型2. 最小二乘法3. 线性回归方程的显著性检验4. 线性回归方程的应用七、作业设计1. 作业题目:(1)根据给定的数据,建立线性回归模型,求解线性回归方程。
(2)对所求线性回归方程进行显著性检验,并利用方程预测某学生的体重。
2. 答案:(1)线性回归方程为:y = 0.8x + 50(2)显著性检验:F = 40.23,P < 0.01,说明线性回归方程具有显著性。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课学生对线性回归分析的理解和应用能力得到了提升,但仍有个别学生对最小二乘法的推导和应用感到困难,需要在课后加强辅导。
大学回归分析教案设计思路

课程名称:统计学授课对象:大学本科生课时安排:2课时教学目标:1. 理解回归分析的基本概念和原理。
2. 掌握一元线性回归和多元线性回归的基本步骤和方法。
3. 能够运用回归分析解决实际问题。
4. 培养学生数据分析的能力和科学思维。
教学重点:1. 回归分析的基本概念和原理。
2. 一元线性回归和多元线性回归的计算方法。
3. 回归模型的诊断和改进。
教学难点:1. 多元线性回归中变量选择和模型设定的问题。
2. 回归模型的应用和解释。
教学准备:1. 多媒体课件2. 统计软件(如SPSS、R等)3. 实例数据集教学过程:第一课时一、导入1. 提问:什么是回归分析?它在统计学中有什么应用?2. 介绍回归分析的定义和基本类型。
二、基本概念和原理1. 解释回归分析的基本概念,如自变量、因变量、回归系数等。
2. 介绍最小二乘法原理,并说明其在回归分析中的应用。
三、一元线性回归1. 展示一元线性回归的模型和计算公式。
2. 使用实例数据,演示一元线性回归的计算过程。
3. 引导学生理解回归系数的含义和意义。
四、多元线性回归1. 介绍多元线性回归的基本概念和模型。
2. 讲解变量选择和模型设定的问题。
3. 使用实例数据,演示多元线性回归的计算过程。
第二课时一、回归模型的诊断1. 介绍回归模型诊断的基本方法,如残差分析、方差分析等。
2. 演示如何使用统计软件进行回归模型诊断。
二、回归模型的改进1. 讲解回归模型改进的方法,如变量转换、模型选择等。
2. 使用实例数据,演示如何改进回归模型。
三、案例分析1. 选择实际案例,引导学生运用回归分析解决问题。
2. 分析案例中可能遇到的问题和解决方案。
四、总结与作业1. 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
2. 布置作业,要求学生运用所学知识进行回归分析。
教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的提问、回答和互动情况。
2. 作业完成情况:检查学生的作业,评估其对回归分析的理解和应用能力。
大学回归分析教案

课时:2课时教学目标:1. 理解回归分析的基本概念和原理。
2. 掌握线性回归模型的建立和求解方法。
3. 学会运用回归分析解决实际问题。
教学重点:1. 线性回归模型的建立。
2. 回归分析中的假设检验和模型诊断。
教学难点:1. 模型诊断和改进。
2. 多元线性回归分析。
教学过程:第一课时一、导入1. 引导学生回顾相关概念,如相关系数、最小二乘法等。
2. 提出问题:如何通过已知变量预测另一个变量?二、回归分析的基本概念1. 介绍回归分析的定义和目的。
2. 解释回归分析中的变量关系,如自变量和因变量。
3. 引入回归方程的概念,并解释其意义。
三、线性回归模型的建立1. 介绍最小二乘法原理。
2. 讲解线性回归模型的建立过程,包括计算回归系数和预测值。
3. 通过实例展示线性回归模型的建立过程。
四、假设检验1. 介绍假设检验的基本原理。
2. 讲解回归分析中的假设检验方法,如t检验和F检验。
3. 通过实例展示假设检验的应用。
五、课堂小结1. 回顾本节课的主要内容。
2. 强调回归分析在实际问题中的应用价值。
第二课时一、模型诊断和改进1. 介绍模型诊断的概念和目的。
2. 讲解模型诊断的方法,如残差分析、方差分析等。
3. 通过实例展示模型诊断的过程。
二、多元线性回归分析1. 介绍多元线性回归分析的概念和原理。
2. 讲解多元线性回归模型的建立和求解方法。
3. 通过实例展示多元线性回归分析的应用。
三、案例分析1. 选择一个实际问题,引导学生运用回归分析解决。
2. 分析案例中的变量关系,建立回归模型。
3. 对模型进行诊断和改进,提高预测精度。
四、课堂小结1. 回顾本节课的主要内容。
2. 强调回归分析在实际问题中的应用价值。
五、课后作业1. 完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 选择一个实际问题,运用回归分析解决。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生的参与度和理解程度。
2. 课后作业:检查学生对知识的掌握程度。
3. 案例分析:评估学生运用回归分析解决实际问题的能力。
线性回归分析教案

线性回归分析教案一、引言线性回归是一种常用的统计分析方法,用于研究两个连续型变量之间的线性关系。
在实际应用中,线性回归广泛用于经济学、社会学、医学等领域,用于预测和解释变量之间的关系。
本教案将介绍线性回归的基本原理、模型设定和参数估计方法,以帮助学生深入理解线性回归的概念和应用。
二、教学目标1.了解线性回归的基本原理和假设。
2.学习线性回归模型的设定和参数估计方法。
3.能够使用统计软件实现线性回归模型的计算。
4.掌握线性回归模型的解释和预测能力。
5.理解线性回归模型的运用场景和限制条件。
三、教学内容1.线性回归的基本原理1.1 线性关系的定义1.2 线性回归模型的基本假设1.3 线性回归模型的优点和局限性2.线性回归模型的设定2.1 简单线性回归模型及其参数估计2.2 多元线性回归模型及其参数估计2.3 线性回归模型的变量选择方法3.线性回归模型的参数估计3.1 最小二乘法估计3.2 参数估计的性质和假设检验3.3 模型评估和诊断4.线性回归模型的解释和预测4.1 理解回归系数的含义4.2 判断模型对观测数据的拟合程度4.3 利用回归模型进行预测五、教学方法1.理论讲解与示范通过讲解线性回归的基本原理和模型设定,带领学生了解线性回归模型的概念和应用。
同时,通过实例演示和统计软件的使用展示线性回归模型的计算过程。
2.实践操作与练习在课堂上,安排学生利用统计软件进行线性回归模型的实际计算,并结合具体数据集进行模型拟合和预测操作。
通过实际操作提高学生对线性回归模型的应用能力。
3.案例分析与讨论将一些实际问题、经济数据或社会调查数据与线性回归模型结合,引导学生对模型结果进行解读和讨论,提高学生对模型解释和应用的理解。
六、教学评估1.课堂小测验在课程结束前进行一次小测验,考察学生对线性回归的理解程度和应用能力。
2.作业和项目布置线性回归相关的作业和项目,要求学生独立完成线性回归模型的建立和分析,以检验学生对所学知识的掌握程度。
高中数学回归讲解教案

高中数学回归讲解教案
教案主题:回归分析
教学目标:
1. 了解回归分析的基本概念和原理
2. 掌握简单线性回归分析和多元线性回归分析的计算方法
3. 能够应用回归分析方法解决实际问题
4. 培养学生的数理统计思维和分析能力
教学内容:
1. 回归分析的概念和基本原理
2. 简单线性回归分析
3. 多元线性回归分析
4. 实际问题的回归分析方法应用
教学步骤:
第一步:导入(5分钟)
介绍回归分析的基本概念和作用,引起学生对回归分析的兴趣和重要性。
第二步:简单线性回归分析(20分钟)
1. 讲解简单线性回归的定义和公式
2. 演示简单线性回归的计算方法
3. 给出一个简单线性回归的实例,让学生自行计算
第三步:多元线性回归分析(20分钟)
1. 讲解多元线性回归的定义和公式
2. 演示多元线性回归的计算方法
3. 给出一个多元线性回归的实例,让学生自行计算
第四步:实际问题应用(15分钟)
1. 给出一个实际问题,让学生利用回归分析方法进行分析
2. 引导学生思考回归分析在实际问题中的应用价值
第五步:总结(10分钟)
1. 总结回归分析的基本原理和方法
2. 强调回归分析在实际问题中的重要性和应用价值
3. 解答学生的问题并进行互动交流
教学反思:
通过本节课的教学,学生了解了回归分析的基本概念和原理,掌握了简单线性回归和多元线性回归的计算方法,并通过实际问题的应用进行了综合训练。
同时,也培养了学生的数理统计思维和分析能力,提高了他们解决实际问题的能力。
希望学生能够在今后的学习和工作中,充分运用回归分析方法,发挥其应用价值。
《回归分析课程教案》课件

《回归分析课程教案》课件第一章:引言1.1 课程目标让学生了解回归分析的基本概念和应用领域。
让学生掌握回归分析的基本原理和方法。
培养学生应用回归分析解决实际问题的能力。
1.2 教学内容回归分析的定义和分类回归分析的应用领域回归分析的基本原理和方法1.3 教学方法讲授法:讲解回归分析的基本概念和原理。
案例分析法:分析实际案例,让学生了解回归分析的应用。
1.4 教学资源课件:介绍回归分析的基本概念和原理。
案例:提供实际案例,让学生进行分析。
1.5 教学评估课堂讨论:学生参与课堂讨论,回答问题。
第二章:一元线性回归分析2.1 教学目标让学生了解一元线性回归分析的基本概念和原理。
让学生掌握一元线性回归模型的建立和估计方法。
培养学生应用一元线性回归分析解决实际问题的能力。
2.2 教学内容一元线性回归分析的定义和特点一元线性回归模型的建立和估计方法一元线性回归模型的检验和预测2.3 教学方法讲授法:讲解一元线性回归分析的基本概念和原理。
数据分析法:分析实际数据,让学生了解一元线性回归模型的建立和估计方法。
2.4 教学资源课件:介绍一元线性回归分析的基本概念和原理。
数据分析软件:用于一元线性回归模型的建立和估计。
2.5 教学评估课堂练习:学生进行课堂练习,应用一元线性回归分析解决实际问题。
第三章:多元线性回归分析3.1 教学目标让学生了解多元线性回归分析的基本概念和原理。
让学生掌握多元线性回归模型的建立和估计方法。
培养学生应用多元线性回归分析解决实际问题的能力。
3.2 教学内容多元线性回归分析的定义和特点多元线性回归模型的建立和估计方法多元线性回归模型的检验和预测3.3 教学方法讲授法:讲解多元线性回归分析的基本概念和原理。
数据分析法:分析实际数据,让学生了解多元线性回归模型的建立和估计方法。
3.4 教学资源课件:介绍多元线性回归分析的基本概念和原理。
数据分析软件:用于多元线性回归模型的建立和估计。
3.5 教学评估课堂练习:学生进行课堂练习,应用多元线性回归分析解决实际问题。
《回归分析》教案1

《回归分析》教案1【教学目标】1. 了解相关系数r ;2. 了解随机误差;3. 会简单应用残差分析【教学重难点】教学重点:相关系数和随机误差 教学难点:残差分析应用.【教学过程】一、设置情境,引入课题上节例题中,身高172cm 女大学生,体重一定是60kg 吗?如果不是,其原因是什么? 二、引导探究,发现问题,解决问题1 0.84985.712y x =-对于0.849b= 是斜率的估计值,说明身高x 每增加1个单位,体重就 ,表明体重与身高具有 的线性相关关系.2 如何描述线性相关关系的强弱?()()niix x y y r --=∑(1)r >0表明两个变量正相关;(2)r <0表明两个变量负相关;(3)r 的绝对值越接近1,表明相关性越强,r 的绝对值越接近0,表明相关性越弱. (4)当r 的绝对值大于0.75认为两个变量具有很强的相关性关系.3 身高172cm 的女大学生显然不一定体重是60.316kg ,但一般可以认为她的体重接近于60.316kg .①样本点与回归直线的关系②所有的样本点不共线,而是散布在某一条直线的附近,该直线表示身高与体重的关系的线性回归模型表示y bx a ε=++e 是y 与 y bx a =+的误差,e 为随机变量,e 称为随机误差. ③E (e )=0,D (e )= 2σ>0.④D (e )越小,预报真实值y 的精度越高. ⑤随机误差是引起预报值 y 与真实值y 之间的误差之一.⑥ ,a b 为截距和斜率的估计值,与a ,b 的真实值之间存在误差,这种误差也引起 y 与真实值y 之间的误差之一.4 思考产生随机误差项e 的原因是什么?5 探究在线性回归模型中,e 是用 y 预报真实值y 的误差,它是一个不可观测的量,那么应该怎样研究随机误差?如何衡量预报的精度?①2()D e σ=来衡量随机误差的大小.② i i i e y y =- ③ i i i i ie y y y bx a =-=-- ④ 22111(,)(2)22n i e Q a b n n n σ===>--∑ ⑤ (,)Q a b 称为残差平方和, 2σ越小,预报精度越高. 6 思考当样本容量为1或2时,残差平方和是多少?用这样的样本建立的线性回归方程的预报误差为0吗?7 残差分析①判断原始数据中是否存在可疑数据;②残差图 ③相关指数22121()1()niii nii y y R y y ==-=--∑∑④R 2越大,残差平方和越小,拟合效果越好;R 2越接近1,表明回归的效果越好.8 建立回归模型的基本步骤:①确定研究对象,明确哪个变量时解释变量,哪个变量时预报变量. ②画出确定好的解释变量和预报变量得散点图,观察它们之间的关系; ③由经验确定回归方程的类型; ④按一定规则估计回归方程中的参数; ⑤得出结果后分析残差图是否异常. 三、典型例题例1 下表是某年美国旧轿车价格的调查资料,今以x 表示轿车的使用年数,y 表示响应的年均价格,求y 关于x 的回归方程减,但不在一条直线附近,但据此认为y 与x 之间具有线性回归关系是不科学的,要根据图的形状进行合理转化,转化成线性关系的变量间的关系.解:作出散点图如下图可以发现,各点并不是基本处于一条直线附近,因此,y 与x 之间应是非线性相关关系.与已学函数图像比较,用bx a y e +=来刻画题中模型更为合理,令 ln z y = ,则 zbx a =+ , 题中数据变成如下表所示: 拟合,由表中数据可得0.996,0.75r r ≈->,认为x 与z 之间具有线性相关关系,由表中数据的 0.298,8.165,b a ≈-≈ 所以0.2988.165z x =-+ ,最后回代 ln z y = ,即 0.2988.165x y e -+= 四、当堂练习:1 两个变量y 与x 的回归模型中,分别选择了4个不同模型,它们的相关指数R 2如下,其中拟合效果最好的模型是( )A 模型1的20.98R =B 模型2的20.80R =C 模型3的20.50R =D 模型4的20.25R = 答案 A 五、课堂小结1 相关系数r 和相关指数R2 2 残差分析y500。
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3、随机误差项主要包括哪些因素的影响?
•(1)在解释变量中被忽略的因素的影响; •(2)变量观测值的观测误差的影响; •(3)模型关系的设定误差的影响; •(4)其它随机因素的影响。
4. 单方程线性回归模型的一般形式
单方程线性回归模型的一般形式为:
Yi 0 1X1i 2 X2i … k Xki i
i~N(0, 2 )
i=1,2, …,n
重要提示
• 几乎没有哪个实际问题能够同时满足所有基本假设; • 通过模型理论方法的发展,可以克服违背基本假设
带来的问题; • 违背基本假设问题的处理构成了单方程线性模型的
理论方法的主要内容: 异方差问题(违背同方差假设)
序列相关问题(违背序列不相关假设) 共线性问题(违背解释变量不相关假设) 随机解释变量(违背解释变量确定性假设)
线性回归模型
• §1 回归分析概述 • §2 线性回归模型的参数估计 • §3 线性回归模型的统计检验 • §4 回 归 预 测 • §5 极大似然估计 • §6 有约束回归
§1 回归分析概述
一、线性回归模型的特征 二、线性回归模型的普遍性 三、线性回归模型的基本假设
1、线性回归模型的特征
• 一个例子
C = + Y+
(2.2.2)
其中: 是一个随机误差项,是其他影响因素的
“综合体”。
• 线性回归模型的特征:
⑴ 通过引入随机误差项,将变量之间的关系用一个 线性随机方程来描述,并用随机数学的方法来估计 方程中的参数;
⑵ 在线性回归模型中,被解释变量的特征由解释变 量与随机误差项共同决定。
2、模型的理论方程中为什么必须包含随机 误差项?
s = a + b X1 + c X2
c<0
• 变量置换仅用于变量非线性幂函数 Q = AKL
Q:产出量,K:投入的资本;L:投入的劳动 方程两边取对数: ln Q = ln A + ln K + ln L
(3)级数展开
例如,不变替代弹性CES生产函数:
线性回归模型在上述意义上的基本假设
对单方程线性回归模型的一般形式为:
Yi 0 1 X 1i 2 X 2i … k X ki i
(1)解释变量X1,X2,…,Xk 是确定性变 量,不是随机变量;解释变量之间互不相关。
(2)随机误差项具有0均值和同方差。即
E(i)=0 Var (i)=2
变量置换得到
Z 0 1 X 1 2 X 2 3 X 3
结论:
• 实际中的许多问题,都可以最终化为线性问题, 所以,线性回归模型有其普遍意义。
• 即使对于无法采取任何变换方法使之变成线性 的非线性模型,目前使用得较多的参数估计方 法——非线性最小二乘法,其原理仍然是以线性 估计方法为基础。
凯恩斯绝对收入假设消费理论:消费(C)是由收 入(Y)唯一决定的,是收入的线性函数:
C = + Y 但实际上上述等式不能准确实现。
(2.2.1)
• 原因 ⑴消费除受收入影响外,还受其他因素的影响; ⑵线性关系只是一个近似描述; ⑶收入变量观测值的近似性:收入数据本身并不绝 对准确地反映收入水平。
• 因此,一个更符合实际的数学描述为:
• 线性模型理论方法在计量经济学模型理论方法的 基础。
Back :
三、线性回归模型的基本假设
• 对于线性回归模型,模型估计的任务是用回归 分析的方法估计模型的参数。最常用的估计方 法是普通最小二乘法。为保证参数估计量具有 良好的性质,通常对模型提出若干基本假设。 如果实际模型满足这些基本假设,普通最小二 乘法就是一种适用的估计方法;如果实际模型 不满足这些基本假设,普通最小二乘法就不再 适用,而要发展其它方法来估计模型。
QA (1K2L) 1
方程两边取对数后,得到:
L n Q L n A 1L n (1 K 2 L )
对 Ln(1K 2L)
在ρ=0处展开台劳级数,取关于ρ的线性项,即 得到一个线性近似式。
ln Y ln A 1 m ln K 2 m ln L 2 1m 12 ( ln (K L ) ) 2
从 数 学 角 度 看 ,引 入 随 机 误 差 项 ,将 变 量 之 间 的 关 系 用 一 个 线 性 随 机 方 程 来 描 述 ,才 能 用随机数学的方法来估计方程中的参数。
从 经 济 学 角 度 看 ,客 观 经 济 现 象 是 十 分 复 杂 的 ,是 很 难 用 有 限 个 变 量 、某 一 种 确 定 的 形 式来描述的,这就是设置随机误差项的原因。
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§2 线性回归模型的参数估计
模型描述
• 假定变量yt与k 个变量xjt, j = 1, … , k ,
存在线性关系。多元线性回归模型表示为:
y t 0 1 X 1 t 2 X 2 t k X K u t t
• 其中yt是被解释变量(因变量),xjt 是解释变 量(自变量),ut是随机误差项,i, i = 0, 1, … , k 是回归参数(通常未知)。这说明xjt, j = 1, … , k, 是yt的重要解释变量。 ut代表众 多影响yt变化的微小因素。
1.线性的含义
对变量而言 对参数而言
Y i 0 1 X 1i 2 X 2i
Y i01X1i2X2 2i
2.将非线性模型转化为线性模型的数学 处理方法
⑴变量置换
例如,描述税收与税率关系的拉弗曲线:抛物线
s = a + b r + c r2
c<0
s:税收; r:税率
设X1 = r,X2 = r2, 则原方程变换为
i=1,2, …,n i=1,2, …,n
(3)随机误差项在不同样本点之间是独立的 ,不存在序列相关。即
Cov(i, j)=0 i≠j i,j= 1,2, …,n
(4)随机误差项与解释变量之间不相关。即 Cov(Xji, i)=0 j=1,2, …,k i=1,2, …,n
(5)随机误差项服从0均值、同方差的正态 分布。即
i=1,2,…n
(2.1.3)
其中,Y 称被解释变量,X1, X2, …Xk 称解释变量,k 为解
释变量的数目,μ为随机误差项,i 为观测值下标,n 为样本
容量,0 , 1, 2 , …k 为待估参数。
二、线性回归模型的普遍性
线性回归模型是计量经济学模型的主要形 式,许多实际经济活动中经济变量间的复杂 关系都可以通过一些简单的数学处理,使之 化为数学上的线性关系。