多元线性回归模型案例分析.doc
多元线性回归分析范例
多元线性回归分析范例多元线性回归是一种用于预测因变量和多个自变量之间关系的统计分析方法。
它假设因变量与自变量之间存在线性关系，并通过拟合一个多元线性模型来估计因变量的值。
在本文中，我们将使用一个实际的数据集来进行多元线性回归分析的范例。
数据集介绍：我们选取的数据集是一份汽车销售数据，包括了汽车的价格（因变量）和多个与汽车相关的特征（自变量），如车龄、行驶里程、汽车品牌等。
我们的目标是通过这些特征来预测汽车的价格。
数据集包括了100个样本。
数据集的构成如下：车龄（年），行驶里程（万公里），品牌，价格（万元）----------------------------------------5，10，A，153，5，B，207，12，C，10...，...，...，...建立多元线性回归模型：我们首先需要将数据集划分为自变量矩阵X和因变量向量y。
其中，自变量矩阵X包括了车龄、行驶里程和品牌等特征，因变量向量y包括了价格。
在Python中，我们可以使用NumPy和Pandas库来处理和分析数据。
我们可以使用Pandas的DataFrame来存储数据集，并使用NumPy的polyfit函数来拟合多元线性模型。
首先，我们导入所需的库并读取数据集：```pythonimport pandas as pdimport numpy as np#读取数据集data = pd.read_csv('car_sales.csv')```然后，我们将数据集划分为自变量矩阵X和因变量向量y：```python#划分自变量矩阵X和因变量向量yX = data[['车龄', '行驶里程', '品牌']]y = data['价格']```接下来，我们使用polyfit函数来拟合多元线性模型。
我们将自变量矩阵X和因变量向量y作为输入，并指定多项式的次数（线性模型的次数为1）：```python#拟合多元线性模型coefficients = np.polyfit(X, y, deg=1)```最后，我们可以使用拟合得到的模型参数来预测新的样本。
多元线性回归模型案例(DOC)
多元线性回归模型案例分析——中国人口自然增长分析一·研究目的要求中国从1971年开始全面开展了计划生育,使中国总和生育率很快从1970年的5.8降到1980年2.24,接近世代更替水平。
此后，人口自然增长率（即人口的生育率）很大程度上与经济的发展等各方面的因素相联系，与经济生活息息相关，为了研究此后影响中国人口自然增长的主要原因，分析全国人口增长规律，与猜测中国未来的增长趋势，需要建立计量经济学模型。
影响中国人口自然增长率的因素有很多，但据分析主要因素可能有：（1）从宏观经济上看，经济整体增长是人口自然增长的基本源泉；（2）居民消费水平，它的高低可能会间接影响人口增长率。
(3)文化程度，由于教育年限的高低，相应会转变人的传统观念，可能会间接影响人口自然增长率（4）人口分布，非农业与农业人口的比率也会对人口增长率有相应的影响。
二·模型设定为了全面反映中国“人口自然增长率”的全貌，选择人口增长率作为被解释变量，以反映中国人口的增长；选择“国名收入”及“人均GDP”作为经济整体增长的代表；选择“居民消费价格指数增长率”作为居民消费水平的代表。
暂不考虑文化程度及人口分布的影响。
从《中国统计年鉴》收集到以下数据（见表1）：表1 中国人口增长率及相关数据设定的线性回归模型为：1222334t t t t t Y X X X u ββββ=++++三、估计参数利用EViews 估计模型的参数，方法是：1、建立工作文件：启动EViews ，点击File\New\Workfile ，在对话框“Workfile Range ”。
在“Workfile frequency ”中选择“Annual ” (年度)，并在“Start date ”中输入开始时间“1988”，在“end date ”中输入最后时间“2005”，点击“ok ”，出现“Workfile UNTITLED ”工作框。
其中已有变量：“c ”—截距项 “resid ”—剩余项。
多元线性回归模型案例
多元线性回归模型案例多元线性回归是统计学中常用的一种回归分析方法，它可以用来研究多个自变量与因变量之间的关系。
在实际应用中，多元线性回归模型可以帮助我们理解不同自变量对因变量的影响程度，从而进行预测和决策。
下面，我们将通过一个实际案例来介绍多元线性回归模型的应用。
案例背景：某电商公司希望了解其产品销售额与广告投入、季节因素和竞争对手销售额之间的关系，以便更好地制定营销策略和预测销售额。
数据收集：为了分析这一问题，我们收集了一段时间内的产品销售额、广告投入、季节因素和竞争对手销售额的数据。
这些数据将作为我们多元线性回归模型的输入变量。
模型建立：我们将建立一个多元线性回归模型，以产品销售额作为因变量，广告投入、季节因素和竞争对手销售额作为自变量。
通过对数据进行拟合和参数估计，我们可以得到一个多元线性回归方程，从而揭示不同自变量对产品销售额的影响。
模型分析：通过对模型的分析，我们可以得出以下结论：1. 广告投入对产品销售额有显著影响，广告投入越大，产品销售额越高。
2. 季节因素也对产品销售额有一定影响，不同季节的销售额存在差异。
3. 竞争对手销售额对产品销售额也有一定影响，竞争对手销售额越大，产品销售额越低。
模型预测：基于建立的多元线性回归模型，我们可以进行产品销售额的预测。
通过输入不同的广告投入、季节因素和竞争对手销售额，我们可以预测出相应的产品销售额，从而为公司的营销决策提供参考。
结论：通过以上分析，我们可以得出多元线性回归模型在分析产品销售额与广告投入、季节因素和竞争对手销售额之间关系时的应用。
这种模型不仅可以帮助我们理解不同因素对产品销售额的影响，还可以进行销售额的预测，为公司的决策提供支持。
总结：多元线性回归模型在实际应用中具有重要意义，它可以帮助我们理解复杂的变量关系，并进行有效的预测和决策。
在使用多元线性回归模型时，我们需要注意数据的选择和模型的建立，以确保模型的准确性和可靠性。
通过以上案例，我们对多元线性回归模型的应用有了更深入的理解，希望这对您有所帮助。
案例2多元线性回归模型的计算过程及
多元线性回归模型的计算过程及案例分析计算过程（1） 根据n组观察样本的原始数据，12(,,,)t t t kt y x x x(1,2,,)t n = 写出如下矩阵：1112112212221211,1k k n nnkn y x x x y x x x Y X y x x x ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪⎪== ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（2） 计算1)X X X X -'''、(、X Y 。
（3） 计算参数向量B 的最小二乘法估计1ˆˆ:()BB X X X Y -''=。
（4） 计算应变量观测值向量Y 的拟合值向量ˆˆˆ:YY XB =。
（5） 计算残差平方和2t e ∑及残差的标准差ˆ:σˆσ=（6） 计算多重决定系数2R 和修正的多重系数2R ，作拟合检验。
2221;()tt e R y y =--∑∑222/(1)1;()/(1)tte n k Ry y n --=---∑∑（7）计算参数估计ˆ(0,1,2,,)j b j k =的标准差：ˆ();js b σ=其中jj c 是矩阵1)X X -'(中第j 行第j 列位置上的元素。
（8）计算检验统计量t 和F 的值，作回归参数及回归方程的显著性检验。
在原假设0:0(0,1,2,,)j H b j k == 下的t 统计量为ˆˆ/jt b σ= 在原假设001:0k H b b b === 下的F 统计量为22()1tty y n k F ke---=⋅∑∑。
（9）若模型未通过检验，则重新建立模型并重复上述步骤；若模型通过检验，且满足模型的古典假设，则可利用此模型进行结构分析或经济预测等实际应用案例分析某种商品的需求量（y，吨）、价格（1x ，元/千克）、和消费者收入（2x ，元）观测值如表所示：商品的需求量（y，吨）、价格（1x ，元/千克）、和消费者收入（2x ，元）观测值（1） 建立需求函数：01122t t t t y b b x b x u =+++； （2） 估计12b b 、的置信区间（置信度为95%）； （3） 在5%显著水平上检验模型的有效性。
多元线性回归分析范例
国际旅游外汇收入是国民经济发展的重要组成部分， 影响一个国家或地区旅游收入的因素包 括自然、文化、社会、经济、交通等多方面的因素，本例研究第三产业对旅游外汇收入的影响。
《中国统计年鉴》 把第三产业划分为12个组成部分， 分别为 x 农林牧渔服务业 ,x 21地质勘查水利 管理业 ,x 交通运输仓储和邮电通信业 ,x 批发零售贸易和餐饮业 ,x 金融保险 534业,x 房地产业 ,x 社会服务业 ,x 卫生体育和社会福利业， x 教育文化艺术和广播 ,x 科学研106987究和综合艺术 ,x 党 政机关， x 其他行业。
采用 1998年我国 31 个省、市、自治区的数据， 1211以国际旅游外汇收入 （百 万美元）为因变量 y ，以如上 12 个行业为自变量做多元线性回归，其中自变量单位为亿元人民 币。
即样本量n=31，变量 p=12。
利用 SPSS 软件对数据进行处理，输出：图1 输入/移除变量图 1 即输入了所有模型中的变量，分别为x ：农林牧渔服务业 1x ：地质勘查水利管理业 2x 电通信业 3x ：批发零售贸易和餐饮业 4x ：金融保险业 6x ：社会服务业 7x ：卫生体育和社会福利业 8x 播 9 x ：科学研究和综合艺术 10x ：党政机关 11x12 ．图2 模型概述2=0.935R 。
由决 即回归方程对样本观测值的拟合程度，复相关系数R=0.875，决定系数2决定，得出回归拟合的效果较好，但是并不能作为严格的显著性检验。
由R 定系数接近 1 模型优劣时需慎重，尤其是样本量与自变量个数接近时。
：交通运输仓储和邮5x ：房地产业 ：教育文化艺术和广 ：其他行业图3 回归方程显著性的F检验F=10.482，F(n,n-p-1)=F(30,18)=2.11(α =0.05)，P值=0.000，表明回归方程高度显著，αα即12 个自变量整体对因变量y 产生显著线性影响。
但是并不能说明回归方程中所有自变量都对因变量y 有显著影响，因此还要对回归系数进行检验。
多元线性回归模型的案例分析
多元线性回归模型的案例分析年份 Y/千克 X/元 P 1/(元/千克)P 2/(元/千克)P 3/(元/千克)年份 Y/千克 X/元 P 1/(元/千克)P 2/(元/千克)P 3/(元/千克)1980 397 1992 911 1981 413 1993 931 1982 439 1994 1021 1983 459 1995 1165 1984 492 1996 1349 1985 528 1997 1449 1986 560 1998 1575 1987 624 1999 1759 1988 666 2000 1994 1989 717 2001 2258 1990 768 2002 24781991843（1）求出该地区关于家庭鸡肉消费需求的如下模型：01213243ln ln ln ln ln Y X P P P u βββββ=+++++ （2）请分析，鸡肉的家庭消费需求是否受猪肉及牛肉价格的影响。
先做回归分析，过程如下：输出结果如下：所以，回归方程为：123ln 0.73150.3463ln 0.5021ln 0.1469ln 0.0872ln Y X P P P =-+-++由上述回归结果可以知道，鸡肉消费需求受家庭收入水平和鸡肉价格的影响，而牛肉价格和猪肉价格对鸡肉消费需求的影响并不显著。
验证猪肉价格和鸡肉价格是否有影响，可以通过赤池准则（AIC ）和施瓦茨准则（SC ）。
若AIC 值或SC 值增加了，就应该去掉该解释变量。
去掉猪肉价格P 2与牛肉价格P 3重新进行回归分析，结果如下：VariableCoefficient Std. Error t-Statistic Prob. C LOG(X) LOG(P1)R-squaredMean dependentvarAdjusted R-squared . dependent var . of regression Akaike info criterionSum squared resid Schwarz criterion Log likelihood F-statistic Durbin-Watson stat Prob(F-statistic )通过比较可以看出，AIC 值和SC 值都变小了，所以应该去掉猪肉价格P 2与牛肉价格P 3这两个解释变量。
(完整word版)多元线性回归模型案例分析
多元线性回归模型案例分析——中国人口自然增长分析一·研究目的要求中国从1971年开始全面开展了计划生育,使中国总和生育率很快从1970年的5.8降到1980年2.24,接近世代更替水平。
此后，人口自然增长率（即人口的生育率）很大程度上与经济的发展等各方面的因素相联系，与经济生活息息相关，为了研究此后影响中国人口自然增长的主要原因，分析全国人口增长规律，与猜测中国未来的增长趋势，需要建立计量经济学模型。
影响中国人口自然增长率的因素有很多，但据分析主要因素可能有：（1）从宏观经济上看，经济整体增长是人口自然增长的基本源泉；（2）居民消费水平，它的高低可能会间接影响人口增长率。
(3)文化程度，由于教育年限的高低，相应会转变人的传统观念，可能会间接影响人口自然增长率（4）人口分布，非农业与农业人口的比率也会对人口增长率有相应的影响。
二·模型设定为了全面反映中国“人口自然增长率”的全貌，选择人口增长率作为被解释变量，以反映中国人口的增长；选择“国名收入”及“人均GDP”作为经济整体增长的代表；选择“居民消费价格指数增长率”作为居民消费水平的代表。
暂不考虑文化程度及人口分布的影响。
从《中国统计年鉴》收集到以下数据（见表1）：表1 中国人口增长率及相关数据设定的线性回归模型为：1222334t t t t t Y X X X u ββββ=++++三、估计参数利用EViews 估计模型的参数，方法是：1、建立工作文件：启动EViews ，点击File\New\Workfile ，在对话框“Workfile Range ”。
在“Workfile frequency ”中选择“Annual ” (年度)，并在“Start date ”中输入开始时间“1988”，在“end date ”中输入最后时间“2005”，点击“ok ”，出现“Workfile UNTITLED ”工作框。
其中已有变量：“c ”—截距项 “resid ”—剩余项。
多元线性回归模型案例分析报告
多元线性回归模型案例分析——中国人口自然增长分析一·研究目的要求中国从1971年开始全面开展了计划生育,使中国总和生育率很快从1970年的5.8降到1980年2.24,接近世代更替水平。
此后，人口自然增长率（即人口的生育率）很大程度上与经济的发展等各方面的因素相联系，与经济生活息息相关，为了研究此后影响中国人口自然增长的主要原因，分析全国人口增长规律，与猜测中国未来的增长趋势，需要建立计量经济学模型。
影响中国人口自然增长率的因素有很多，但据分析主要因素可能有：（1）从宏观经济上看，经济整体增长是人口自然增长的基本源泉；（2）居民消费水平，它的高低可能会间接影响人口增长率。
(3)文化程度，由于教育年限的高低，相应会转变人的传统观念，可能会间接影响人口自然增长率（4）人口分布，非农业与农业人口的比率也会对人口增长率有相应的影响。
二·模型设定为了全面反映中国“人口自然增长率”的全貌，选择人口增长率作为被解释变量，以反映中国人口的增长；选择“国名收入”及“人均GDP”作为经济整体增长的代表；选择“居民消费价格指数增长率”作为居民消费水平的代表。
暂不考虑文化程度及人口分布的影响。
从《中国统计年鉴》收集到以下数据（见表1）：表1 中国人口增长率及相关数据设定的线性回归模型为：1222334t t t t t Y X X X u ββββ=++++三、估计参数 利用EViews 估计模型的参数，方法是：1、建立工作文件：启动EViews ，点击File\New\Workfile ，在对话框“Workfile Range ”。
在“Workfile frequency ”中选择“Annual ” (年度)，并在“Start date ”中输入开始时间“1988”，在“end date ”中输入最后时间“2005”，点击“ok ”，出现“Workfile UNTITLED ”工作框。
其中已有变量：“c ”—截距项 “resid ”—剩余项。
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多元线性回归模型案例分析
——中国人口自然增长分析一·研究目的要求
中国从1971年开始全面开展了计划生育,使中国总和生育率很快从1970年的5.8降到1980年2.24,接近世代更替水平。
此后，人口自然增长率（即人口的生育率）很大程度上与经济的发展等各方面的因素相联系，与经济生活息息相关，为了研究此后影响中国人口自然增长的主要原因，分析全国人口增长规律，与猜测中国未来的增长趋势，需要建立计量经济学模型。
影响中国人口自然增长率的因素有很多，但据分析主要因素可能有：（1）从宏观经济上看，经济整体增长是人口自然增长的基本源泉；（2）居民消费水平，它的高低可能会间接影响人口增长率。
(3)文化程度，由于教育年限的高低，相应会转变人的传统观念，可能会间接影响人口自然增长率（4）人口分布，非农业与农业人口的比率也会对人口增长率有相应的影响。
二·模型设定
为了全面反映中国“人口自然增长率”的全貌，选择人口增长率作为被解释变量，以反映中国人口的增长；选择“国名收入”及“人均GDP”作为经济整体增长的代表；选择“居民消费价格指数增长率”作为居民消费水平的代表。
暂不考虑文化程度及人口分布的影响。
从《中国统计年鉴》收集到以下数据（见表1）：
表1 中国人口增长率及相关数据
设定的线性回归模型为：
1222334t t t t t Y X X X u ββββ=++++
三、估计参数
利用EViews 估计模型的参数，方法是：
1、建立工作文件：启动EViews ，点击File\New\Workfile ，在对
话框“Workfile Range ”。
在“Workfile frequency ”中选择“Annual ” (年度)，并在“Start date ”中输入开始时间“1988”，在“end date ”中输入最后时间“2005”，点击“ok ”，出现“Workfile UNTITLED ”工作框。
其中已有变量：“c ”—截距项 “resid ”—剩余项。
在“Objects ”菜单中点击“New Objects”，在“New Objects”对话框中选“Group”，并在“Name for Objects”上定义文件名，点击“OK ”出现数据编辑窗口。
年份 人口自然增长率
（%。
） 国民总收入（亿元） 居民消费价格指数增长
率（CPI ）% 人均GDP （元） 1988 15.73 15037 18.8 1366 1989 15.04 17001 18 1519 1990 14.39 18718 3.1 1644 1991 12.98 21826 3.4 1893 1992 11.6 26937 6.4 2311 1993 11.45 35260 14.7 2998 1994 11.21 48108 24.1 4044 1995 10.55 59811 17.1 5046 1996 10.42 70142 8.3 5846 1997 10.06 78061 2.8 6420 1998 9.14 83024 -0.8 6796 1999 8.18 88479 -1.4 7159 2000 7.58 98000 0.4 7858 2001 6.95 108068 0.7 8622 2002 6.45 119096 -0.8 9398 2003 6.01 135174 1.2 10542 2004 5.87 159587 3.9 12336 2005 5.89 184089 1.8 14040 2006
5.38 213132 1.5 16024
2、输入数据：点击“Quik ”下拉菜单中的“Empty Group ”，出现“Group”窗口数据编辑框，点第一列与“obs ”对应的格，在命令栏输入“Y ”，点下行键“↓”，即将该序列命名为Y ，并依此输入Y 的数据。
用同样方法在对应的列命名X 2、X
3、X 4，并输入相应的数据。
或者在EViews 命令框直接键入“data Y 2X X 3 X 4 … ”，回车出现“Group”窗口数据编辑框，在对应的Y 、X 2、X 3、X 4下输入响应的数据。
3、估计参数：点击“Procs “下拉菜单中的“Make Equation ”，在出现的对话框的“Equation Specification ”栏中键入“Y C X 2 X 3 X 4”，在“Estimation Settings ”栏中选择“Least Sqares ”(最小二乘法)，点“ok ”，即出现回归结果： 表3.4
根据表3.4中数据，模型估计的结果为：
432005109.0047918.0000332.060851.15X X X Y t -++=Λ
(0.913842) (0.000134) (0.033919) (0.001771)
t= (17.08010) (2.482857) (1.412721) (-2.884953) 930526.02
=R 915638.02
=R F=62.50441 四、模型检验
1、经济意义检验
模型估计结果说明，在假定其它变量不变的情况下，当年国民总收入每增长1亿元，人口增长率增长0.000332%；在假定其它变量不变的情况下，当年居民消费价格指数增长率每增长 1%，人口增长率增长0.047918%；在假定其它变量不变的情况下，当年人均GDP 没增加一元，人口增长率就会降低0.005109%。
这与理论分析和经验判断相一致。
2、统计检验
（1）拟合优度：由表3.4中数据可以得到：930526.02
=R ，修正
的可决系数为915638
.02
=R
，这说明模型对样本的拟合很好。
（2）F 检验：针对0234:0H βββ===，给定显著性水平0.05α=，在F 分布表中查出自由度为k-1=3和n-k=14的临界值34.3)14,3(=αF 。
由表3.4中得到F=62.50441 ，由于F=62.50441 >(3,21) 3.075F α=，应拒绝原假设0234:0H βββ===，说明回归方程显著，即“国民总收入”、“居民消费价格指数增长率”、“人均GDP ”等变量联合起来确实对“人口自然增长率”有显著影响。
（3）t 检验：分别针对0H ：0(1,2,3,4)j j β==，给定显著性水平0.05α=，
查t 分布表得自由度为n-k=14临界值145.2)(2/=-k n t α。
由表3.4中数据可得，与^
1β、^
2β、^
3β、^
4β对应的t 统计量分别为17.08010、2.482857 、1.412721、-2.884953
除^
3β，其绝对值均大于145.2)(2/=-k n t α，这说明分别都应当拒
绝0H ：)4,2,1(0==j j β，也就是说，当在其它解释变量不变的情况下，
解释变量“国民总收入”、“人均GDP ”分别对被解释变量“人口自
然增长率”Y 都有显著的影响。
^
3β的绝对值小于145.2)(2/=-k n t α，：这说明接受0H ：03=β，X3系数对t 检验不显著，这表明很可能存在多重共线性。
所以计算各解释变量的相关系数，选择X2、X3、X4数据，
点”view/correlations ”得相关系数矩阵（如表4.4）：
表4.4
由相关系数矩阵可以看出：各解释变量相互之间的相关系数较高，证实确实存在严重多重共线性。
五、消除多重共线性
采用逐步回归的办法，去检验和解决多重共线性问题。
分别作Y 对X2、X3、X4的一元回归，结果如表4.5所示：
表4.5
变量 X2
X3 X4 参数估计值 0.000134 0.033919 0.001771 t 统计量
2.482857
1.412721 -
2.88495
0.873915
0.388495
0.886412
按2R 的大小排序为：X4、X2、X3
以X2为基础，顺次加入其他变量逐步回归。
首先加入X2回归结果为：
40005397.02000350.035540.16ˆX X Y
-+= t=(2.542529) (-2.970874) 920622.02
=R
当取05.0=α时，131
.2)318(025
.0)(2
/=-=-t
t k n α，X2参数的t 检验显
著，加入X3回归得
432005109.0047918.0000332.060851.15X X X Y t -++=Λ
t= (17.08010) (2.482857) (1.412721) (-2.884953)
930526.02
=R 915638.02
=R F=62.50441
当取05.0=α时， 145.2)418(2/=-αt ，X3参数的t 检验不显著，予以剔除
即40005397.02000350.035540.16ˆX X Y
-+=，这是最后消除多重共线性的结果。
在假定其它变量不变的情况下，当年国民总收入每增长1亿元，人口增长率增长0.000332%；在假定其它变量不变的情况下，在假定其它变量不变的情况下，当年人均GDP 没增加一元，人口增长率就会降低0.005109%。
金服131 王亚平
13019122。