方差分析与回归分析
方差分析、主成分分析、相关与回归分析
• 2 确定主成分个数
（1定）值累（计一贡般献采率用：7当0%前以k上个）主表时示成前，分k个则的主保累成留分计累前贡信计k息献个提。取率主了达成原到分始变某。量一多特少的
（2）特征根：一般选取特征根≥1的主成分。
注意的问题
1.首先应当认识到主成分分析方法适用于变量之间存在较强相 关性的数据，如果原始数据相关性较弱，运用主成分分析后不 能起到很好的降维作用，即所得的各个主成分浓缩原始变量信 息的能力差别不大。一般认为当原始数据大部分变量的相关系 数都小于0.3时，运用主成分分析不会取得很好的效果。
.825
.435
.002
.079
-.342
-.083
ENGLISH.074
.276
-.197
Extraction Method: Principal Component Analysis.
（1）根a据. 上6 c述omp计on算ent机s 输ext出rac结te果d.判断选择哪几个主成分（即原始的6个变量要降维
回归分析
(一)一元回归方程:
y=β0+β1x β0为常数项；β1为y对x回归系数，即:x每变动一个单位所 引起的y的平均变动
(二)一元回归分析的步骤
利用样本数据建立回归方程 回归方程的拟和优度检验 回归方程的显著性检验(t检验和F检验) 残差分析 预测
思考
对100名学生的数学、物理、化学、语文、历史、英语成绩的数据进行主成分分 析，得到如下SPSS输出：
同颜色点的表示 • (5)选择标记变量(label case by): 散点图上
可带有标记变量的值(如:省份名称)
计算相关系数
• (1)作用:
以精确的相关系数(r)体现两个变量间的线性关系程度. r:[-1,+1]; r=1:完全正相关; r=-1:完全负相关; r=0:
魏宗舒《概率论与数理统计教程》(第2版)(章节题库 方差分析及回归分析)【圣才出品】
第8章 方差分析及回归分析1．今有某种型号的电池三批，它们分别是A、B、C三个工厂所生产的，为评比其质量，各随机抽取5只电池为样品，经试验得其寿命（h）如表8－1所示：表8－1试在显著性水平0.05下检验电池的平均寿命有无显著的差异，若差异是显著的，试求均值差和的置信水平为95％的置信区间。
解：以依次表示工厂A、B、C生产的电池的平均寿命。
提出假设：；：不全相等。
由已知得S T，S A，S E的自由度分别为n－1＝15－1＝14，s－1＝2，n－s＝15－3＝12，从而得方差分析如表8－2所示：表8－2因＝17.07＞3.89＝（2，14），故在显著性水平0.05下拒绝，认为平均寿命的差异是显著的。
由已知得，极限误差E为从而分别得和的一个置信水平为95％的置信区间为（±5.85）＝（6.75，18.45），（±5.85）＝（－7.65，4.05），（±5.85）＝（－20.25，－8.55）。
2．为了寻找飞机控制板上仪器表的最佳布置，试验了三个方案，观察领航员在紧急情况的反应时间（以秒计），随机地选择28名领航员，得到他们对于不同的布置方案的反应时间如表8－3所示：表8－3试在显著性水平0.05下检验各个方案的反应时间有无显著差异，若有差异，试求的置信水平为0.95的置信区间。
解：提出假设：：不全相等已知得又的自由度分别为n －1＝28－1＝27，s －1＝3－1＝2，n －s ＝28－3＝25，从而得方差分析如表8－4所示：表8－4因＝11.3＞3.39＝（2，14），故在显著性水平＝0.05下拒绝，认为差异是显著的。
以下来求置信水平为1－＝0.95的置信区间，今2.0595，则从而分别得的一个置信水平为0.95的置信区间为（±1.78）＝（0.72，4.28），（±1.95）＝（2.55，6.45），（±1.78）＝（0.22，3.78）。
第9章-方差分析与线性回归
Xij X E
s nj
ST s
n
E
j
j 1
i 1
X ij X
j1 i1
s nj
X ij2 nX
j1 i1
X ij 2
2
2
s nj
X
EE(X
)j
s11ninj1jEs1Xinj1ijjE21(Xiinj1)X
1 n
s
nj ( j )
j 1
s nj
E( Xij2 ) nE( X 2 )
X12 X 22
As : N s , 2
X1s X 2s
X n11
X n2 2
X nss
每个总体相互独立. 因此, 可写成如 下的 数学模型:
ij
~
X ij j ij N (0, 2 ), 各ij独立
i 1, 2, , nj，j 1, 2, , s
方差分析的目的就是要比较因素A 的r 个水平下试验指标理论均值的 差异, 问题可归结为比较这r个总体 的均值差异.
i
ij (0, 2 ),各ij独立
1, 2, , nj，j 1, 2, , s
n11 n22 ... nss 0
假设等价于 H0 :1 2 s 0
H1 :1,2,
,
不全为零。
s
为给出上面的检验，主要采用的方法是平方和 分解。即
假设数据总的差异用总离差平方和 ST 分解为
第九章 回归分析和方差分析
关键词： 单因素试验 一元线性回归
方差分析(Analysis of variance, 简 称:ANOVA),是由英国统计学家费歇尔 (Fisher)在20世纪20年代提出的,可用于推 断两个或两个以上总体均值是否有差异 的显著性检验.
回归分析
回归系数，因此失去两个自由度。 回归系数，因此失去两个自由度。
♦
dfR＝dfT－dfE＝1
⑷．计算方差
♦ ♦
回归方差 残差方差
SS R MS R = df R
SS E MS E = df E
⑷．计算F ⑷．计算F值
MS R F= MS E
⑹．列回归方程的方差分析表
表21－1 回归方程方差分析表
变异 来源 回归 残差 总变异 平方和 自由度 方差 F 值 概率
♦
β=０ H0：β=０ H1：β≠０
♦
统计量计算
ΣX 2 − (ΣX ) / n bYX t= = bYX ⋅ SEb MS E
2
50520 − 710 2 / 10 = 1.22 × = 3.542 13.047
二．一元线性回归方程的评价── 二．一元线性回归方程的评价── 测定系数
♦
一元线性回归方程中， 一元线性回归方程中，总平方和等于回归平
2 2
SS R = SST
（21．5）
r2
X的变异
Y的变异
图21-1 21-
测定系数示意图
图21-2 21-
测定系数示意图
♦
例3：10名学生初一对初二年级数学成 10名学生初一对初二年级数学成
绩回归方程方差分析计算中得到： 绩回归方程方差分析计算中得到：
♦ SST=268.1
♦
2
SSR=163.724
数学成绩估计初二数学成绩的回归方程； 数学成绩估计初二数学成绩的回归方程；将另一 学生的初一数学成绩代入方程， 学生的初一数学成绩代入方程，估计其初二成绩
Y = 1.22 X − 14.32 = 1.22 × 76 − 14.32 = 78.4
考研统计学掌握统计分析的五个常用模型
考研统计学掌握统计分析的五个常用模型统计学是一门应用广泛的学科，其研究对象是数据和变异性。
在考研统计学中，学生需要掌握各种统计分析方法，以便能够准确分析和解释数据，为决策提供依据。
本文将介绍考研统计学中五个常用的统计分析模型。
一、回归分析模型回归分析是研究数据间关系的一种常用方法。
它通过建立变量之间的数学函数关系，来分析自变量对因变量的影响程度。
回归分析可以帮助我们预测和控制变量，进而做出合理的决策。
在考研统计学中，回归分析被广泛应用于解决实际问题，如经济学、企业管理、市场营销等。
二、方差分析模型方差分析是比较两个或多个组之间差异的一种统计方法。
它通过比较组内的差异和组间的差异，来判断因素之间是否存在显著差异。
方差分析在考研统计学中经常用于实验设计和质量控制等领域中，可以帮助我们评估因素对结果的影响程度，从而做出相应的调整和改进。
三、因子分析模型因子分析是一种通过降维技术来简化数据的方法。
它可以将大量变量归纳为少数几个隐含因子，从而减少数据的复杂性。
因子分析在考研统计学中被广泛应用于心理学、社会学、教育学等领域，可以帮助我们识别出潜在的变量，并得出相应的结论。
四、时间序列分析模型时间序列分析是一种研究时间序列数据的方法。
它通过分析过去的数据，来推断未来的趋势和模式。
时间序列分析在考研统计学中被广泛应用于经济学、金融学、气象学等领域，可以帮助我们做出准确的预测和决策。
五、生存分析模型生存分析是一种处理生存时间数据的方法。
它可以分析个体在给定时间段内的生存情况，并推断其生存函数和风险函数。
生存分析在考研统计学中主要应用于医学、生物学、社会科学等领域，可以帮助我们评估治疗效果、预测风险和制定干预策略。
以上，我们简要介绍了考研统计学中五个常用的统计分析模型：回归分析、方差分析、因子分析、时间序列分析和生存分析。
掌握这些模型，可以帮助我们更好地理解和解释数据，从而做出准确和可靠的决策。
希望本文对你在考研统计学中的学习有所帮助。
常见统计分析方法
常见统计分析方法
常见的统计分析方法包括描述性统计分析、推断统计分析、回归分析、方差分析、因子分析、主成分分析、聚类分析等。
1. 描述性统计分析：对数据进行汇总和描述，包括平均值、中位数、标准差、百分位数等统计指标。
2. 推断统计分析：基于样本数据对总体进行推断，主要包括假设检验和置信区间分析。
3. 回归分析：研究自变量和因变量之间的关系，通过建立回归方程来预测和解释因变量。
4. 方差分析：比较多个样本之间的差异，用于研究因素对观察结果的影响。
5. 因子分析：通过统计方法确定影响变量的潜在因素，并对变量进行降维和分类。
6. 主成分分析：将多个变量综合为少数几个主成分，以减少变量的维度并保留尽可能多的信息。
7. 聚类分析：将相似的个体或观测对象聚类在一起，用于发现数据中的内在模
式和结构。
这些方法可以根据具体的研究问题和数据类型选择合适的分析方法。
统计学中的数据分析方法
统计学中的数据分析方法数据分析是统计学的重要组成部分，通过对数据的收集、整理和解释，可以得出有关数据特征、关联性和趋势等信息。
在统计学中，有多种数据分析方法，本文将介绍其中一些常见的方法。
一、描述性统计分析描述性统计分析是对数据进行整理和总结的方法。
它通过计算数据的中心趋势（如平均数、中位数和众数）和离散程度（如方差和标准差），来揭示数据的基本特征。
此外，描述性统计分析还包括制作频数分布表、绘制直方图和绘制箱线图等方法，以便更好地展示数据的分布情况和异常值。
二、推断统计分析推断统计分析是通过样本数据来推断整个总体数据的方法。
在这种分析方法中，我们利用样本统计量（如样本均值和样本比例）来估计总体参数，并通过假设检验和置信区间来对总体参数进行推断。
假设检验可以判断总体参数的差异是否显著，而置信区间则给出了总体参数的一个估计范围。
三、相关性分析相关性分析用于探索两个或多个变量之间的关系。
通过计算相关系数（如皮尔逊相关系数和斯皮尔曼相关系数），可以评估变量之间的线性相关程度。
相关性分析不仅可以帮助我们了解变量之间的关联性，还可以用于预测和建立模型。
四、回归分析回归分析是一种用于研究变量之间关系的方法。
它通过建立回归方程来描述自变量对因变量的影响程度，并进行参数估计和模型评估。
回归分析可以分为线性回归、多项式回归和逻辑回归等，根据数据类型和分析目的选择合适的回归方法。
五、方差分析方差分析（ANOVA）是用于比较两个或多个样本均值是否存在显著差异的方法。
方差分析将总体数据的变异性分解为组内变异和组间变异，并利用F检验来检验组间差异是否显著。
方差分析广泛应用于实验设计和质量控制等领域。
六、聚类分析聚类分析是一种将相似样本归类到同一类别的方法。
它通过计算样本之间的距离或相似性，将样本分成不同的群组。
聚类分析可以帮助我们发现数据的内在结构和规律，对于市场细分和用户分类等问题具有重要意义。
七、时间序列分析时间序列分析是对时间相关数据进行分析和预测的方法。
一元线性回归,方差分析,显著性分析(1)
一元线性回归分析及方差分析与显著性检验某位移传感器的位移x 与输出电压y 的一组观测值如下：（单位略）设x 无误差，求y 对x 的线性关系式，并进行方差分析与显著性检验。
（附：F 0。
10(1，4)=，F 0。
05(1，4)=，F 0。
01(1，4)=）回归分析是研究变量之间相关关系的一种统计推断法。
一． 一元线性回归的数学模型在一元线性回归中，有两个变量，其中 x 是可观测、可控制的普通变量，常称它为自变量或控制变量，y 为随机变量，常称其为因变量或响应变量。
通过散点图或计算相关系数判定y 与x 之间存在着显著的线性相关关系，即y 与x 之间存在如下关系：(1) 通常认为且假设与x 无关。
将观测数据(i=1，……，n)代入(1)再注意样本为简单随机样本得：(2)称(1)或(2)(又称为数据结构式)所确定的模型为一元(正态)线性回归模型。
对其进行统计分析称为一元线性回归分析。
模型(2)中 EY=，若记 y=E(Y),则 y=a+bx,就是所谓的一元线性回归方程，其图象就是回归直线，b 为回归系数，a 称为回归常数，有时也通称 a 、b 为回归系数。
设得到的回归方程bx b y+=0ˆ 残差方程为N t bx b y yy v t t t i ,,2,1,ˆ0 =--=-= 根据最小二乘原理可求得回归系数b 0和b 。
对照第五章最小二乘法的矩阵形式，令⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=N N N v v v V b b b x x x X y y y Y 2102121ˆ111则误差方程的矩阵形式为V bX Y =-ˆ对照X A L V ˆ-=，设测得值 ty 的精度相等，则有 Y X X X bT T 1)(ˆ-= 将测得值分别代入上式，可计算得,)())((2112111xxxy Nt t N t t Nt t Nt t Nt t t l l x x N y x y x N b =--=∑∑∑∑∑=====x b y x x N y x x y x b N t Nt t t t Nt t N t t N t t N t t -=--=∑∑∑∑∑∑======1122111120)())(())((其中211122111121121211)(1)())((1)()()(1)(11∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑============-=-=-=--=-=-===Nt t N t Nt t t yy Nt t Nt t Nt t t t Nt t xy Nt t Nt t Nt t xx N t tNt ty N y y y l y x N y x y y x x l x N x x x l yNy xN x二、回归方程的方差分析及显著性检验问题：这条回归直线是否符合y 与x 之间的客观规律回归直线的预报精度如何解决办法：方差分析法—分解N 个观测值与其算术平均值之差的平方和；从量值上区别多个影响因素；用F 检验法对所求回归方程进行显著性检验。
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方差分析与回归分析
方差分析与回归分析是统计学中常用的两种分析方法，用来研究变
量之间的关系和影响。
本文将分别介绍方差分析和回归分析的基本原理、应用场景以及相关注意事项。
**方差分析**
方差分析（ANOVA）是一种用来比较两个或多个总体均值是否相
等的统计方法。
它主要用于处理两个或多个组之间的变量差异性比较。
方差分析将总体方差分为组间方差和组内方差，通过比较组间方差与
组内方差的大小来判断组间均值是否存在显著差异。
方差分析的应用场景包括但不限于医学研究、实验设计、市场调研
等领域。
通过方差分析，研究者可以判断不同组之间是否存在显著差异，从而得出结论或制定决策。
在进行方差分析时，需要注意一些问题。
首先，要确保各组数据符
合方差分析的假设，如正态性和方差齐性。
其次，要选择适当的方差
分析方法，如单因素方差分析、多因素方差分析等。
最后，要正确解
读方差分析结果，避免误解导致错误结论。
**回归分析**
回归分析是一种用来研究自变量与因变量之间关系的统计方法。
通
过构建回归方程，可以预测因变量在给定自变量条件下的取值。
回归
分析主要包括线性回归和非线性回归两种方法，用于描述自变量与因
变量之间的相关性和影响程度。
回归分析的应用领域广泛，包括经济学、社会学、医学等。
通过回归分析，研究者可以探究变量之间的复杂关系，找出影响因变量的主要因素，并进行预测和控制。
在进行回归分析时，需要考虑一些重要问题。
首先，要选择适当的回归模型，如线性回归、多元回归等。
其次，要检验回归方程的拟合度和显著性，确保模型的准确性和可靠性。
最后，要谨慎解释回归系数和预测结果，避免过度解读和误导性结论。
综上所述，方差分析与回归分析是统计学中常用的两种分析方法，分别用于比较组间差异和探究变量关系。
通过正确应用这两种方法，可以帮助研究者得出准确的结论和有效的决策，推动学术研究和实践应用的发展。