线性回归方程中的相关系数r

线性回归方程中的相关系数r

线性回归方程中的相关系数r r=∑(Xi-X的平均数)(Yi-Y平均数)/根号下[∑(Xi-X平均数)^2*∑(Yi-Y平均数)^2]

R2就是相关系数的平方， R在一元线性方程就直接是因变量自变量的相关系数，多元则是复相关系数 判定系数R^2 也叫拟合优度、可决系数。表达式是: R^2=ESS/TSS=1-RSS/TSS 该统计量越接近于1，模型的拟合优度越高。 问题：在应用过程中发现，如果在模型中增加一个解释变量，R2往往增大 这就给人一个错觉：要使得模型拟合得好，只要增加解释变量即可。 ——但是，现实情况往往是，由增加解释变量个数引起的R2的增大与拟合好坏无关，R2需调整。 这就有了调整的拟合优度: R1^2=1-(RSS/(n-k-1))/(TSS/(n-1)) 在样本容量一定的情况下，增加解释变量必定使得自由度减少，所以调整的思路是:将残差平方和与总离差平方和分别除以各自的自由度，以剔除变量个数对拟合优度的影响: 其中：n-k-1为残差平方和的自由度，n-1为总体平方和的自由度。 总是来说，调整的判定系数比起判定系数，除去了因为变量个数增加对判定结果的影响。R = R接近于1表明Y与X1，X2 ，…，Xk之间的线性关系程度密切； R接近于0表明Y与X1，X2 ，…，Xk之间的线性关系程度不密切 相关系数就是线性相关度的大小，1为（100%）绝对正相关，0为0%，-1为（100%）绝对负相关 相关系数绝对值越靠近1，线性相关性质越好，根据数据描点画出来的函数-自变量图线越趋近于一条平直线，拟合的直线与描点所得图线也更相近。 如果其绝对值越靠近0，那么就说明线性相关性越差，根据数据点描出的图线和拟合曲线相差越远（当相关系数太小时，本来拟合就已经没有意义，如果强行拟合一条直线，再把数据点在同一坐标纸上画出来，可以发现大部分的点偏离这条直线很远，所以用这个直线来拟合是会出现很大误差的或者说是根本错误的）。 分为一元线性回归和多元线性回归 线性回归方程中,回归系数的含义 一元： Y^=bX+a b表示X每变动（增加或减少）1个单位,Y平均变动（增加或减少）b各单位多元： Y^=b1X1+b2X2+b3X3+a 在其他变量不变的情况下，某变量变动1单位，引起y平均变动量 以b2为例：b2表示在X1、X3（在其他变量不变的情况下）不变得情况下，X2每变动1单位，y平均变动b2单位 就一个reg来说y=a+bx+e a+bx的误差称为explained sum of square e的误差是不能解释的是residual sum of square

线性回归中的相关系数

线性回归中的相关系数 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

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是否是线性相关，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是绘制散点图；另外一种方法是量化的检验法，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 x不全为零，y i i 也不全为零时，则两个变量的相关系数的计算公式是： 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[] r∈，，那么正相关很强；如果[] 0.751 r∈-- ，，那 10.75 么负相关很强；如果(] ，或[) r∈，，那么相关性一般；如果 0.300.75 r∈-- 0.750.30 [] r∈-，，那么相关性较弱． 0.250.25 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 例1测得某国10对父子身高（单位：英寸）如下：

（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 21 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 ==∑， 所以10 i i x y nx y r -= ∑ 80.4 0.9882.04 ≈ ≈， 所以y 与x 之间具有线性相关关系． （2）设回归直线方程为y a bx =+，则10 1102 21 1010i i i i i x y xy b x x ==-= -∑∑44836.444756 0.46854479444622.4 -= ≈-， 670.468566.835.7042a y bx =-=-?=． 故所求的回归直线方程为0.468535.7042y x =+． （3）当73x =英寸时，0.46857335.704269.9047y =?+=， 所以当父亲身高为73英寸时，估计儿子的身高约为英寸． 点评：回归直线是对两个变量线性相关关系的定量描述，利用回归直线，可以对一些实际问题进行分析、预测，由一个变量的变化可以推测出另一个变量的变化．这是此类问题常见题型． 例2 10名同学在高一和高二的数学成绩如下表：

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： 111211221222 1211,1 k k n n n kn 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1??:()B B X X X Y -''=。 （4） 计算应变量观测值向量Y 的拟合值向量???:Y Y XB =。 （5） 计算残差平方和2 t e ∑及残差的标准差?: σ?σ = （6） 计算多重决定系数2R 和修正的多重系数2R ，作拟合检验。 22 2 1;() t t e R y y =- -∑∑ 22 2 /(1)1;()/(1) t t e n k R y y n --=- --∑∑ （7）计算参数估计?(0,1,2,,)j b j k = 的标准差：?();j s 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 ??/j t b σ= 在原假设001:0k H b b b === 下的F 统计量为 2 2()1 t t y y n k F k e ---= ? ∑∑。 （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

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

线性回归中的相关系数

线性回归中的相关系 数 Revised on November 25, 2020

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是否是线性相关，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是绘制散点图；另外一种方法是量化的检验法，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 x不全 i 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是： 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[] r∈，，那么正相关很强；如果 0.751 [] ，或[) 0.300.75 r∈，，那么相关 r∈-- 0.750.30 r∈-- ，，那么负相关很强；如果(] 10.75 性一般；如果[] 0.250.25 r∈-，，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 例1测得某国10对父子身高（单位：英寸）如下： （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 =，102 144794i i x ==∑，10 2144929.22i i y ==∑，4475.6x y =，2 4462.24x =， 24489y =，10 144836.4i i i x y ==∑， 所以10i i x y nx y r -∑ 80.40.9882.04 =≈≈， 所以y 与x 之间具有线性相关关系． （2）设回归直线方程为y a bx =+，则 101 102211010i i i i i x y xy b x x ==-=-∑∑44836.4447560.46854479444622.4 -=≈-， 670.468566.835.7042a y bx =-=-?=． 故所求的回归直线方程为0.468535.7042y x =+． （3）当73x =英寸时，0.46857335.704269.9047y =?+=， 所以当父亲身高为73英寸时，估计儿子的身高约为英寸． 点评：回归直线是对两个变量线性相关关系的定量描述，利用回归直线，可以对一些实际问题进行分析、预测，由一个变量的变化可以推测出另一个变量的变化．这是此类问题常见题型． 例2 10名同学在高一和高二的数学成绩如下表：

相关系数,多元线性回归

第二届苏北数学建模联赛优秀论文 抑制房地产泡沫问题的模型设计 朱朝霞，邸苏闯，陈成 （中国矿业大学，徐州221008） 摘要:本文讨论了影响房地产价格的主要因素，找出了价格和其主要因素之间近似成线性关系，从而建立表示房地产价格的数学模型——多元线性回归模型，并对模型进行了全方面的论述，得出求解其中各个参数的方法，并最终求出房地产价格。建模过程中，首先用科学分析的方法，确定主要因素并对其作数学抽象，再针对各因素综合运用多种数学方法进行分析求解。第一，用概率论与数理统计的方法找出价格和各个因素之间的近似线性关系，确定模型；第二，用最小二乘法求解模型中的参数；第三，用回归分析确定模型精度及检验，从而得出一个完整的数学模型；第四，通过该模型深入分析了影响房地产价格主要因素，提出了一些政策建议，把高的开发成本降下来，同时调整供给结构。第五，根据模型及建议进行合理的预测，最后分析模型的优缺点并提出了改进方向。 一问题重述 所谓房地产泡沫直的是商品房售价远远超过起实际的价值。近几年来，我国各大城市房价出现了普遍的持续上涨、高居不下的情况。房价的上涨使生活成本大幅度增加，导致许多低收入人群买房难，目前我国城镇居民的人均居住面积只有发达国家的一半左右，甚至低于不少发展中国家，居民不是没有住房需求，而是现有的货币支付能力无法使其去实现购房的愿望。尽管现在买房可以贷款，可以分期付款，但这也需要居民有相当好的收入水平，还要用好多年来供房直到中年甚至更晚才可以还清，一生中最好的时光就都交给了房子。因此如何有效地抑制价格上扬，甚至能够降低房价，是一个备受关注的社会问题。下面就就这个问题展开分析与建立数学模型，来研究如何有效的抑制房价上扬。 二基本假设 影响房价的因素有许多，房屋建造成本、市场供求关系、城市经济发展、城市规模、等等。现假设房屋价格与各个因素间的关系均为线性关系，且： （1）房屋建造成本用竣工房屋造价来代替。 （2）城市经济发展用人均GDP来表示。 （3）城市规模用建成区面积来表示。 （4）市场供求关系通过消费者的支付能力竣工房屋价格来体现，而消费者的支付能力有通过在岗职工的平均工资来衡量。 （5）房地产价格通过房屋均衡价格来表示 （6）忽略消费者偏好如有无学校、绿化率、停车位、热水供应状态、通信、

线性回归中的相关系数

线性回归中的相关系数 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

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是否是线性相关，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是绘制散点图；另外一种方法是量化的检验法，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 x不全为零，y i i 也不全为零时，则两个变量的相关系数的计算公式是： 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[] r∈，，那么正相关很强；如果[] 0.751 r∈-- ，，那 10.75 么负相关很强；如果(] ，或[) r∈，，那么相关性一般；如果 0.300.75 r∈-- 0.750.30 [] r∈-，，那么相关性较弱． 0.250.25 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 例1测得某国10对父子身高（单位：英寸）如下：

（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 21 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 ==∑， 所以10 i i x y nx y r -= ∑ 80.4 0.9882.04 ≈ ≈， 所以y 与x 之间具有线性相关关系． （2）设回归直线方程为y a bx =+，则10 1102 21 1010i i i i i x y xy b x x ==-= -∑∑44836.444756 0.46854479444622.4 -= ≈-， 670.468566.835.7042a y bx =-=-?=． 故所求的回归直线方程为0.468535.7042y x =+． （3）当73x =英寸时，0.46857335.704269.9047y =?+=， 所以当父亲身高为73英寸时，估计儿子的身高约为英寸． 点评：回归直线是对两个变量线性相关关系的定量描述，利用回归直线，可以对一些实际问题进行分析、预测，由一个变量的变化可以推测出另一个变量的变化．这是此类问题常见题型． 例2 10名同学在高一和高二的数学成绩如下表：

线性回归分析的基本步骤

步骤一、建立模型 知识点： 1、总体回归模型、总体回归方程、样本回归模型、样本回归方程 ①总体回归模型：研究总体之中自变量和因变量之间某种非确定依赖关系的计量模型。Y X U β=+ 特点：由于随机误差项U 的存在，使得Y 和X 不在一条直线/平面上。 例1：某镇共有60个家庭，经普查，60个家庭的每周收入（X ）与每周消费（Y ）数据如下： 作出其散点图如下： ②总体回归方程（线）：由于假定0EU =，因此因变量的均值与自变量

总处于一条直线上，这条直线()|E Y X X β=就称为总体回归线（方程）。 总体回归方程的求法：以例1的数据为例 ，求出E (Y |X 由于01|i i i E Y X X ββ=+，因此任意带入两个X i 和其对应的E (Y |X i )值，即可求出01ββ和，并进而得到总体回归方程。 如将()()2227 77100,|77200,|137X E Y X X E Y X ====和代入 ()01|i i i E Y X X ββ=+可得：0100117710017 1372000.6ββββββ=+=?????=+=?? 以上求出01ββ和反映了E (Y |X i )和X i 之间的真实关系，即所求的总体回归方程为：()|170.6i i i E Y X X =+，其图形为： ③样本回归模型：总体通常难以得到，因此只能通过抽样得到样本数据。

如在例1中，通过抽样考察，我们得到了20个家庭的样本数据： 那么描述样本数据中因变量Y 和自变量X 之间非确定依赖关系的模型 ?Y X e β =+就称为样本回归模型。 ④样本回归方程（线）：通过样本数据估计出?β ，得到样本观测值的拟合值与解释变量之间的关系方程??Y X β=称为样本回归方程。如下图所示： ⑤四者之间的关系： ⅰ：总体回归模型建立在总体数据之上，它描述的是因变量Y 和自变量X 之间的真实的非确定型依赖关系；样本回归模型建立在抽样数据基础之上，它描述的是因变量Y 和自变量X 之间的近似于真实的非确定型依赖

线 性 回 归 方 程 推 导

线性回归之最小二乘法 线性回归 Linear Regression——线性回归 是机器学习中有监督机器学习下的一种简单的回归算法。 分为一元线性回归(简单线性回归)和多元线性回归,其中一元线性回归是多元线性回归的一种特殊情况,我们主要讨论多元线性回归如果因变量和自变量之间的关系满足线性关系(自变量的最高幂为一次),那么我们可以用线性回归模型来拟合因变量与自变量之间的关系. 简单线性回归的公式如下: y^=ax+b hat y=ax+by^?=ax+b 多元线性回归的公式如下: y^=θTx hat y= theta^T x y^?=θTx 上式中的θthetaθ为系数矩阵,x为单个多元样本. 由训练集中的样本数据来求得系数矩阵,求解的结果就是线性回归模型,预测样本带入x就能获得预测值y^hat yy^?,求解系数矩阵的具体公式接下来会推导. 推导过程 推导总似然函数 假设线性回归公式为y^=θxhat y= theta xy^?=θx. 真实值y与预测值y^hat yy^?之间必然有误差?=y^?yepsilon=hat

y-y?=y^?y,按照中心极限定理(见知识储备),我们可以假定?epsilon?服从正态分布,正态分布的概率密度公式为: ρ(x)=1σ2πe?(x?μ)22σ2rho (x)=frac {1}{sigmasqrt{2pi}}e^{-frac{(x-mu)^2}{2sigma^2}}ρ(x)=σ2π?1?e?2σ2(x?μ)2? 为了模型的准确性,我们希望?epsilon?的值越小越好,所以正态分布的期望μmuμ为0.概率函数需要由概率密度函数求积分,计算太复杂,但是概率函数和概率密度函数呈正相关,当概率密度函数求得最大值时概率函数也在此时能得到最大值,因此之后会用概率密度函数代替概率函数做计算. 我们就得到了单个样本的误差似然函数(μ=0,σmu=0,sigmaμ=0,σ为某个定值): ρ(?)=1σ2πe?(?0)22σ2rho (epsilon)=frac {1}{sigmasqrt{2pi}}e^{-frac{(epsilon-0)^2}{2sigma^2}}ρ(?)=σ2π?1?e?2σ2(?0)2? 而一组样本的误差总似然函数即为: Lθ(?1,?,?m)=f(?1,?,?m∣μ,σ2)L_theta(epsilon_1,cdots,e psilon_m)=f(epsilon_1,cdots,epsilon_m|mu,sigma^2)Lθ?(?1?,? ,?m?)=f(?1?,?,?m?∣μ,σ2) 因为我们假定了?epsilon?服从正态分布,也就是说样本之间互相独立,所以我们可以把上式写成连乘的形式: f(?1,?,?m∣μ,σ2)=f(?1∣μ,σ2)?f(?m∣μ,σ2)f(epsilon_

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 ==∑,

线性回归建模过程

模型的建立： 多元线性回归分析的模型为 1012, ~(0,), m m y N x x εβββεσ=++++??? （3-1） 其中：210,,,,σβββm 都是与x x x m ,,,21 无关的未知参数，βββm ,,,10 称为回归系数。 现得到n 个独立观测数据[]a a b im i i ,,,1 ，其中b i 为y 的观测值， a a im i ,,1 分别为x x x m ,,,21 的观测值，m n n i >=,,,1 ，由式（1）得 1012 , ~(0,),1,,. i im i m i y a a N i n εβββεσ=++++??=? （3-2） 记 ,,1111111??????????=???? ??????=n nm m n b b Y a a a a X （3-3） [],,,,,],,[101T m T n ββββεεε == 式（6）表为 ???+=), ,0(~, 2 n E N X Y σεεβ （3-4） 其中：n E 为n 阶单位矩阵。 1. 参数估计 模型（1）中的参数βββm ,,,10 用最小二乘法估计，即应选取估计值j β?，使当m j j j ,,1,0,? ==ββ时，误差平方和 ()2 2 210 11 1 1 ?()n n n i im i i i i m i i i Q b b b a a εβ ββ=====-=----∑∑∑ (3-5) 达到最小。为此，令 0,0,1,2,,,j Q j n β?==? 得

10110 10112()0, 2()0,1,2, ,. n i im i m i n i im i ij m i j Q b a a Q b a j m a a ββββββββ==??=---- -=??????=-----==???∑∑ (3-6) 经整理化为以下正规方程组： 011221111 2 01112121111111 2 011221 1111,, , n n n n i i m im i i i i i n n n n n i i i i m i im i i i i i i i n n n n n im im i im i m im im i i i i i i n a a a b a a a a a a a b a a a a a a a b ββββββββββββ==============? ++++=? ? ?+++=???? ?+++=??∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑ ∑ (3-7) 正规方程组的矩阵形式为 ,T T X X X Y β= (3-8) 当矩阵X 列满秩时, T X 为可逆方阵，式 的解为 ()1 ?T T X X X Y β -= (3-9) 将?β 代回原模型得到y 的估计值，而这组数据的拟合值为 101 ????,1,,.i im i m b i n a a βββ=---= (3-10) 记1????, ,,T Y X b b β??==?? 拟合误差?e Y Y =-称为残差，可作为随机误差ε的估计，残差平方和为 () 2 21 1 ? 12.587n n i i i i i Q e b b ====-=∑∑ 2.统计分析 不加证明地给出以下结果： （1）β∧ 是β的线性无偏最小方差估计。指的是β∧ 是Y 的线性函数；β∧ 的期望等于β，在β的线性无偏估计中，β∧ 的方差最小。 （2）β∧ 服从正态分布

线性回归中的相关系数

线性回归中的相关系数 Prepared on 24 November 2020

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是否是线性相关，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是绘制散点图；另外一种方法是量化的检验法，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 例1 测得某国10对父子身高（单位：英寸）如下： （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 =，102 144794i i x ==∑，102144929.22i i y ==∑，4475.6x y =，2 4462.24x =， 24489y =，10 144836.4i i i x y ==∑， 所以10i i x y nx y r -=∑ 44836.4104475.6(4479444622.4)(44929.2244890)-?=-- 80.40.9882.04 =≈≈， 所以y 与x 之间具有线性相关关系． （2）设回归直线方程为y a bx =+，则101 10 2211010i i i i i x y xy b x x ==-=-∑∑44836.4447560.46854479444622.4 -=≈-， 670.468566.835.7042a y bx =-=-?=． 故所求的回归直线方程为0.468535.7042y x =+． （3）当73x =英寸时，0.46857335.704269.9047y =?+=， 所以当父亲身高为73英寸时，估计儿子的身高约为英寸． 点评：回归直线是对两个变量线性相关关系的定量描述，利用回归直线，可以对一些实际问题进行分析、预测，由一个变量的变化可以推测出另一个变量的变化．这是此类问题常见题型． 例2 10名同学在高一和高二的数学成绩如下表： 其中x 为高一数学成绩，y 为高二数学成绩． （1）y 与x 是否具有相关关系； （2）如果y 与x 是相关关系，求回归直线方程． 解：（1）由已知表格中的数据，利用计算器进行计算得

线性回归方程中的相关系数r教学文案

线性回归方程中的相 关系数r

线性回归方程中的相关系数r r=∑(Xi-X的平均数)(Yi-Y平均数)/根号下[∑(Xi-X平均数)^2*∑(Yi-Y平均数)^2]

R2就是相关系数的平方， R在一元线性方程就直接是因变量自变量的相关系数，多元则是复相关系数 判定系数R^2 也叫拟合优度、可决系数。表达式是: R^2=ESS/TSS=1-RSS/TSS 该统计量越接近于1，模型的拟合优度越高。 问题：在应用过程中发现，如果在模型中增加一个解释变量， R2往往增大 这就给人一个错觉：要使得模型拟合得好，只要增加解释变量即可。 ——但是，现实情况往往是，由增加解释变量个数引起的R2的增大与拟合好坏无关，R2需调整。 这就有了调整的拟合优度: R1^2=1-(RSS/(n-k-1))/(TSS/(n-1)) 在样本容量一定的情况下，增加解释变量必定使得自由度减少，所以调整的思路是:将残差平方和与总离差平方和分别除以各自的自由度，以剔除变量个数对拟合优度的影响: 其中：n-k-1为残差平方和的自由度，n-1为总体平方和的自由度。 总是来说，调整的判定系数比起判定系数，除去了因为变量个数增加对判定结果的影响。 R = R接近于1表明Y与X1， X2 ，…， Xk之间的线性关系程度密切； R接近于0表明Y与X1， X2 ，…， Xk之间的线性关系程度不密切 相关系数就是线性相关度的大小，1为（100%）绝对正相关，0为0%，-1为（100%）绝对负相关 相关系数绝对值越靠近1，线性相关性质越好，根据数据描点画出来的函数-自变量图线越趋近于一条平直线，拟合的直线与描点所得图线也更相近。 如果其绝对值越靠近0，那么就说明线性相关性越差，根据数据点描出的图线和拟合曲线相差越远（当相关系数太小时，本来拟合就已经没有意义，如果强行拟合一条直线，再把数据点在同一坐标纸上画出来，可以发现大部分的点偏离这条直线很远，所以用这个直线来拟合是会出现很大误差的或者说是根本错误的）。 分为一元线性回归和多元线性回归 线性回归方程中,回归系数的含义 一元： Y^=bX+a b表示X每变动（增加或减少）1个单位,Y平均变动（增加或减少）b各单位多元： Y^=b1X1+b2X2+b3X3+a 在其他变量不变的情况下，某变量变动1单位，引起y平均变动

线性回归中的相关系数

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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是否是线性相关，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是绘制散点图；另外一种方法是量化的检验法，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 x不全为零，y i i 也不全为零时，则两个变量的相关系数的计算公式是： 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[] r∈，，那么正相关很强；如果[] 0.751 r∈-- ，，那 10.75 么负相关很强；如果(] ，或[) r∈，，那么相关性一般；如果 0.300.75 r∈-- 0.750.30 [] r∈-，，那么相关性较弱． 0.250.25 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 例1测得某国10对父子身高（单位：英寸）如下：

（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 21 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 ==∑， 所以10 i i x y nx y r -= ∑ 80.4 0.9882.04 ≈ ≈， 所以y 与x 之间具有线性相关关系． （2）设回归直线方程为y a bx =+，则10 1102 21 1010i i i i i x y xy b x x ==-= -∑∑44836.444756 0.46854479444622.4 -= ≈-， 670.468566.835.7042a y bx =-=-?=． 故所求的回归直线方程为0.468535.7042y x =+． （3）当73x =英寸时，0.46857335.704269.9047y =?+=， 所以当父亲身高为73英寸时，估计儿子的身高约为英寸． 点评：回归直线是对两个变量线性相关关系的定量描述，利用回归直线，可以对一些实际问题进行分析、预测，由一个变量的变化可以推测出另一个变量的变化．这是此类问题常见题型． 例2 10名同学在高一和高二的数学成绩如下表：

β系数的线性回归过程

《BETAS AND THEIR REGRESSION TENDENCIE 》 读书报告 商旅学院 财务管理 20081040018 张娟 作者简介 最早提出单个证券的贝塔系数有可能遵循均值回归过程的是马歇尔?布鲁姆(1975)。马歇尔?布鲁姆是宾夕法尼亚大学的金融学博士。他证明，组合贝塔系数的变化出现均值回归并不是组合选择偏差“order bias ”的缘故，而是组合中证券贝塔系数自身变化的结果。 内容简介 《BETAS AND THEIR REGRESSION TENDENCIE 》一文进一步详细研究预计β系数向其均值回归的趋势。文章提供了证明这种回归趋势存在的证据并且解释了原因，通过建立正式的回归趋势分析的模型，找出这种趋势传统分析的误导之处。 在传统观点部分，马歇尔?布鲁姆总结说：首先，如果一个投资者打算将预计的β系数运用于一个跨越广泛风险的证券投资组合，他将会发现，在后续的时期非常相似的投资组合中预计的β系数将会比他先前建立的β系数更接近市场的β系数。其次，如果投资者预期一百支证券的组合占有同样的比重，他可能会将这一百支证券以最小的估计β值组合在一起形成一个投资组合。这样的组合将具有最小的预计β值，因为这样预计出的β可以显示出个别证券的平均水平。以上研究说明了至少在一个有大量证券的投资组合中，β系数在一段时间内是相对静止的。然而，一个证券投资组合有一个持续的趋势——有极低或者有极高的β系数，导致在接下来的时期内正如预计的那样，预计的β都展现出向总平均β系数回归的趋势。最终得出结论：选择偏差的绝对值越大,预计的β值将更偏离总平均值。 接下来是正式模型及推导的部分。这部分马歇尔?布鲁姆首先通过举例说明it ?β的估计值通常是有偏颇的。不论投资组合是否形成，这些大量的正在形成的投资组合有减少估计中随机成分的作用。因此，估计投资组合和真实投资组合之间的测试几乎完全可以归因于偏差的大小。其次，他主要运用了运用以下公式来计算纠正一直以来的 估计偏差和不稳定性：第（1）个公式是：) ?()1?)(?,cov(1?211it it it it it it E βσβββββ-=-++）（。假

线性回归方程与相关系数

线性回归方程与相关系数 1线性回归方程? y bx a =+表示的直线必经过的一个定点是（ ） A ．(0,0) B ． (,0)x C ． (0,y) D ． (,y)x 2为了解儿子身高与其父亲身高的关系，随机抽取5对父子的身高数据如下： 则y 对x 的线性回归方程为 A ．1y x =- B ．1y x =+ C ．1 882 y x =+ D ．176y = 35表是某小卖部一周卖出热茶的杯数与当天气温的对比表：若热茶杯数y 与气温x 近似地满足线性关系， 则其关系式最接近的是（ ） A ．6y x =+ B ．42y x =-+ C ．260y x =-+ D ．378y x =-+ 已知145,1380,50,52=∑=∑==i i i x y x y x ，试求y 与x 的线性回归方程是 10 若由资料知，y 对x 呈线性相关关系，90,3.112,5,42=∑=∑==i i i x y x y x 试求：（1）回归直线方程； （2）估计使用年限为10年时，维修费用约是多少？ ()() () 1 1 11 1 1 2 22 11 1 n n i i n n i i i x y y y x y nx y b x x x nx a y bx ====---= = --=-∑∑∑∑，a y bx =- ?y bx a =+

13通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动，得到如下的列联表： 由算得，. 附表： 参照附表，得到的正确结论是(.故选A. ) A.有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关” B.有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关” C.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下，认为“爱好该项运动与性别有关” D.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下，认为“爱好该项运动与性别无关” 16．通过随机询问某校110名高中学生在购买食物时是否看营养说明,得到如下的列联表： （1）从这50名女生中按是否看营养说明采取分层抽样，抽取一个容量为5的样本，问样本中看与不看营养说明的女生各有多少名? (2) 从（1）中的5名女生样本中随机选取两名作深度访谈, 求选到看与不看营养说明的女生各一名的概率； （3）根据以上列联表，问有多大把握认为“性别与在购买食物时看营养说明”有关？ 性别与看营养说明列联表单位: 名 15、某学校课题组为了研究学生的数学成绩与物理成绩之间的关系，随机抽取高二年级20名学生某次考试成绩（满分100 分）如下表所示： 若单科成绩85分以上（含85分），则该科成绩为优秀．（1）根据上表完成下面的2×2列联表(单位:人)： （3）若从这20个人中抽出1人来了解有关情况，求抽到的学生数学成绩与物理成绩至少有一门不优秀的概率.

总结：线性回归分析的基本步骤

线性回归分析的基本步骤 步骤一、建立模型 知识点： 1、总体回归模型、总体回归方程、样本回归模型、样本回归方程 ①总体回归模型：研究总体之中自变量和因变量之间某种非确定依赖关系的计量模型。Y X U β=+ 特点：由于随机误差项U 的存在，使得Y 和X 不在一条直线/平面上。 例1：某镇共有60个家庭，经普查，60个家庭的每周收入（X ）与每周消费（Y ）数据如下： 作出其散点图如下：

②总体回归方程（线）：由于假定0EU =，因此因变量的均值与自变量总处于一条直线上，这条直线()|E Y X X β=就称为总体回归线（方程）。 总体回归方程的求法：以例1的数据为例 1）对第一个X i ，求出E (Y |X i )。

由于01|i i i E Y X X ββ=+，因此任意带入两个X i 和其对应的E (Y |X i )值，即可求出01ββ和，并进而得到总体回归方程。 如将()()222777100,|77200,|137X E Y X X E Y X ====和代入 ()01|i i i E Y X X ββ=+可得：0100117710017 1372000.6ββββββ=+=?????=+=?? 以上求出01ββ和反映了E (Y |X i )和X i 之间的真实关系，即所求的总体回归方程为：()|170.6i i i E Y X X =+，其图形为： ③样本回归模型：总体通常难以得到，因此只能通过抽样得到样本数据。如在例1中，通过抽样考察，我们得到了20个家庭的样本数据：

那么描述样本数据中因变量Y 和自变量X 之间非确定依赖关系的模型 ?Y X e β =+就称为样本回归模型。 ④样本回归方程（线）：通过样本数据估计出?β ，得到样本观测值的拟合值与解释变量之间的关系方程??Y X β=称为样本回归方程。如下图所 示： ⑤四者之间的关系： ⅰ：总体回归模型建立在总体数据之上，它描述的是因变量Y 和自变量X 之间的真实的非确定型依赖关系；样本回归模型建立在抽样数据基础之上，它描述的是因变量Y 和自变量X 之间的近似于真实的非确定型依赖关系。这种近似表现在两个方面：一是结构参数?β 是其真实值β的一种近似估计；二是残差e 是随机误差项U 的一个近似估计； ⅱ：总体回归方程是根据总体数据得到的，它描述的是因变量的条件均值E (Y |X )与自变量X 之间的线性关系；样本回归方程是根据抽样数据 得到的，它描述的是因变量Y 样本预测值的拟合值?Y 与自变量X 之间的线