回归分析及独立性检验)

回归分析及独立性检验)
回归分析及独立性检验)

回归分析与独立性检验

1. 回归分析的含义是什么?有哪些基本步骤?线性回归模型怎样用表达式表示?产生随机误差的原

因是什么?

2. 回归方程中 与 怎样求解?

3.刻画回归效果的方式有哪些?

(1)残差 (2)残差图 (3)残差图法

(4)残差平方和 (5)相关指数R 2

1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)在线性回归模型中,e 是bx+a 预报真实值y 的随机误差,它是一个可观测的量. ( )

(2)求线性回归方程前可以不进行相关性检验. ( )

(3)在残差图中,纵坐标为残差,横坐标可以选为样本编号.( ) 2、一位母亲记录了儿子3~9岁的身高数据,并由此建立的身高

与年龄的回归模型为 =7.19x+73.93,用这个模型预测这个孩子10岁时的身高,则下列说法正确的

a b

A.身高一定是145.83cm

B.身高在145.83cm 以上

C.身高在145.83cm 左右

D.身高在145.83cm 以下

有下列说法:①在残差图中,残差点比较均匀地落在水平的带状区域内,说明选用的模型比较合适;

②用相关指数R 2

来刻画回归的效果,R 2

值越大,说明模型的拟合效果越好;③比较两个模型的拟合效果,可以比较残差平方和的大小,残差平方和越小的模型,拟合效果越好.其中正确命题的个数是

A.0

B.1

C.2

D.3

【典例1】(1)(2014·合肥高二检测)已知一个回归方程为 =1.5x+45,x ∈{1,7,5,13,19},则 =

A.9

B.45

C.58.5

D.1.5

(2)如图所示的是四个残差图,其中回归模型的拟合效果最好的是(

)

y

y

(3)为研究质量x(单位:克)对弹簧长度y(单位:厘米)的影响,对不同质量的6个物体进行测量,数据

如下表所示:

① 出散点图,并求线性回归方程; ②求出R 2

; ③进行残差分析.

类型二 非线性回归分析

【典例2】(1)两个变量的散点图如图,可考虑用如下函数进行拟合比较合理的

A.y=a ·x b

B.y=a+blnx

C.y=a ·e bx

D.y=a ·

h

x

e

2)在一次抽样调查中,测得样本的5个样本点的数值如下表:

试写出y 与x 之间的回归方程.

【易错误区】对回归系数的含义理解错误

【典例】(2014·合肥高二检测)废品率x%和每吨生铁成本y(元)之间的回归直线方程为 =256+3x,

表明 ( )

A.废品率每增加1%,生铁成本增加259元

B.废品率每增加1%,生铁成本增加3元

C.废品率每增加1%,生铁成本平均每吨增加3元

D.废品率不变,生铁成本为256元 【提升练习】

1.(2014·梅州高二检测)在2012年8月15日那天,某物价部门对本市的5家商场的某商品的一天销售量价格进行调查,5家商场的售价x 元和销售量y 件之间的一组数据如下表所示:

y

由散点图可知,销售量y

与价格x 之间有较强的线性相关关系,其线性回归直线方程是:

=-3.2x+40,且m+n=20,则其中的

n= .

2、设三组实验

数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 3)的回归直线方程是:=x+,使代数式[y 1-(x 1+)]2

+[y 2-(

x 2+)]2

+[y 3-(

x 3+

)]

2

时,=-,=

,(,分别是这三组数据的横、纵坐标的平均数)

若有七组数据列表如下:

(1)求上表中前三组数据的回归直线方程.

(2)若|y 1-(x 1+)|≤0.2,即称(x 1,y 1)为(1)中回归直线的拟合“好点”,求后四组数据中拟合“好点”的概率.

1. 分类变量的概念是什么?什么是列联表,什么是2×2列联表?

2. 等高条形图的优点是什么?如何利用等高条形图判断两个变量之间的关系?

3.独立性检验的概念是什么?怎样进行独立性检验?

1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)事件A 与B 的检验无关,即两个事件互不影响. ( )

(2)事件A 与B 关系越密切,K 2

就越大. ( )

(3)K 2

的大小是判断事件A 与B 是否相关的唯一数据. ( ) 2、下列不是分类变量的是 ( )

A.近视

B.身高

C.血压

D.药物反应 类型一 等高条形图的应用

【典例1】(1)观察下列各图,其中两个分类变量X,Y 之间关系最强的是 ( )

(2)(2014·青岛高二检测)某学校对高三学生作了一项调查发现:在平时的模拟考试中,性格内向的学

生426人中332人在考前心情紧张,性格外向的学生594人中有213人在考前心情紧张,作出等高条

形图,利用图形判断考前心情紧张与性格类别是否有关系.

类型二 独立性检验

【典例2】(1)(2014·台州高二检测)在独立性检验中,统计量K 2

有三个临界值:2.706,3.841和6.635;

当K 2

>3.841时,在犯错误的概率不超过0.05的前提下说明两个事件有关,当K 2

>6.635时,在犯错误

的概率不超过0.01的前提下说明两个事件有关,当K 2

<2.706时,认为两个事件无关.在一项打鼾与患

心脏病的调查中,共调查了2000人,经计算K 2

=20.87,根据这一数据分析,认为打鼾与患心脏病之间 ( )

A.在犯错误的概率不超过0.05的前提下认为两者有关

B.约有95%的打鼾者患心脏病

C.在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为两者有关

D.约有99%的打鼾者患心脏病

(2)(2014·执信高二检测)某食品厂为了检查甲乙两条自动包装流水线的生产情况,随机在这两条流

水线上各抽取40件产品作为样本称出它们的质量(单位:克),质量值落在(495,510]的产品为合格品,

否则为不合格品.表1是甲流水线样本频数分布表,图1是乙流水线样本频率分布直方图.

①根据上表数据作出甲流水线样本频率分布直方图;

②若以频率作为概率,试估计从两条流水线分别任取1件产品,该产品恰好是合格品的概率分别是多少;

③由以上统计数据作出2×2列联表,并回答在犯错误的概率不超过多少的前提下认为“产品的包装质量与两条自动包装流水线的选择有关”.

【提升练习】1.(2014·德州高二检测)假设两个分类变量X与Y,它们的取值分别为{x1,x2},{y1,y2},其2×2列联表如图所示:对于以下数据,对同一样本能说明X与Y有关的可能性最大的一组为( )

A.a=50,b=40,c=30,d=20

B.a=50,b=30,c=20,d=40

C.a=50,b=20,c=40,d=30

D.a=20,b=30,c=50,d=40

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多元线性回归模型练习题及答案

C .(1-R)(k-1) 多元线性回归模型练习 一、单项选择题 1.在由n=30的一组样本估计的、包含3个解释变量的线性回归模型中,计算得可决系数为0.8500,则调整后的可决系数为(D) A.0.8603 B.0.8389 C.0.8655 D.0.8327 2.用一组有30个观测值的样本估计模型y t=b0+b1x1t+b2x2t+u t后,在0.05的 显著性水平上对b1的显著性作t检验,则b1显著地不等于零的条件是其统计量t大于等于(C) A.t0.05(30) B.t0.025(28) C.t0.025(27) D.F0.025(1,28) 3.线性回归模型y t=b0+b1x1t+b2x2t+......+b k x kt+u t中,检验 H0:b t=0(i=0,1,2,...k)时,所用的统计量服从(C) A.t(n-k+1) B.t(n-k-2) C.t(n-k-1) D.t(n-k+2) 4.调整的可决系数与多元样本判定系数之间有如下关系(D) A.R2=n-1 n-k-1 R2 B. R2=1-n-1 n-k-1 R2 C.R2=1-n-1 n-k-1 (1+R2) D. R2=1-n-1 n-k-1 (1-R2) 5.对模型Y i=β0+β1X1i+β2X2i+μi进行总体显著性F检验,检验的零假设是( A) A.β1=β2=0 B.β1=0 C.β2=0 D.β0=0或β1=0 6.设k为回归模型中的参数个数,n为样本容量。则对多元线性回归方程进行显著性检验时,所用的F统计量可表示为(B) A.RSS k-1)B. R2k (1-R2)(n-k-1) R2(n-k) 2 ESS/(k-1) D.TSS n-k) 7.多元线性回归分析中(回归模型中的参数个数为k),调整后的可决系数R2与可决系数R2之间的关系(A) R2=1-(1-R2)n-1 n-k-1 A. B.R2≥R2

线性回归的显著性检验

线性回归的显着性检验 1.回归方程的显着性 在实际问题的研究中,我们事先并不能断定随机变量y与变量人,乂2,…,x p之间确有线 性关系,在进行回归参数的估计之前,我们用多元线性回归方程去拟合随机变量y与变量 X「X2,…,X p之间的关系,只是根据一些定性分析所作的一种假设。因此,和一元线性回归方程的显着性检验类似,在求出线性回归方程后,还需对回归方程进行显着性检验。 设随机变量丫与多个普通变量x1, x2^ ,x p的线性回归模型为 其中;服从正态分布N(0,;「2) 对多元线性回归方程的显着性检验就是看自变量若接受X i,X2,…,X p从整体上对随机变 量y是否有明显的影响。为此提出原假设如果H。被接受,则表明随机变量y与x「X2,…,X p的 线性回归模型就没有意义。通过总离差平方和分解方法,可以构造对H o进行检验的统计量。正 态随机变量y i,y2/ , y n的偏差平方和可以分解为: n n n S r f (y—y)2为总的偏差平方和,S R=為(懈-y)2为回归平方和,S E f (% - ?)2为残 i 1i# im 差平方和。因此,平方和分解式可以简写为: 回归平方和与残差平方和分别反映了b = 0所引起的差异和随机误差的影响。构造F检验统计量则利用分解定理得到: 在正态假设下,当原假设H o :b i =0, b2 =0,…,b p =0成立时,F服从自由度为(p,n -p-1)的F分布。对于给定的显着水平[,当F大于临界值(p, n-p-1)时,拒绝H。,说明回归方程显着,x与y有显着的线性关系。 实际应用中,我们还可以用复相关系数来检验回归方程的显着性。复相关系数R定义为: 平方和分解式可以知道,复相关系数的取值范围为0空R乞1。R越接近1表明S E越小,回归方程拟合越好。 2.回归系数的显着性

回归分析测试题-21页文档资料

测试题 1.下列说法中错误的是() A.如果变量x与y之间存在着线性相关关系,则我们根据试验数据得到的点(i=1,2,3,…, n)将散布在一条直线附近B.如果两个变量x与y之间不存在线性相关关系,那么根据试验数据不能写出一个线性方程。 C.设x,y是具有线性相关关系的两个变量,且回归直线方程是,则叫回归系数 D.为使求出的回归直线方程有意义,可用线性相关性检验的方法判断变量x与y之间是否存在线性相关关系 2.在一次试验中,测得(x,y)的四组值分别是(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),则y与 x之间的回归直线方程是() A.B. C.D. 3.回归直线必过点() A.(0,0)B. C. D. 4.在画两个变量的散点图时,下面叙述正确的是() A.预报变量在轴上,解释变量在轴上 B.解释变量在轴上,预报变量在轴上 C.可以选择两个变量中任意一个变量在轴上 D.可以选择两个变量中任意一个变量在轴上 5.两个变量相关性越强,相关系数r() A.越接近于0 B.越接近于1 C.越接近于-1 D.绝

对值越接近1 6.若散点图中所有样本点都在一条直线上,解释变量与预报变量的相关系数为() A.0 B.1 C.-1 D.-1或1 7.一位母亲记录了她儿子3到9岁的身高,数据如下表: 年龄(岁)3456789 身高(94.8104.2108.7117.8124.3130.8139.0由此她建立了身高与年龄的回归模型,她用这个模型预测儿子10岁时的身高, 则下面的叙述正确的是() A.她儿子10岁时的身高一定是145.83 B.她儿子10岁时的身高在145.83以上 C.她儿子10岁时的身高在145.83左右 D.她儿子10岁时的身高在145.83以下 8.两个变量有线性相关关系且正相关,则回归直线方程中, 的系数() A.B.C.D. 能力提升: 9.一个工厂在某年每月产品的总成本y(万元)与该月产量x(万件)之间有如下数据:

26、回归分析测试题及答案

中级经济师基础知识 第 1题:单选题(本题1分) 某公司产品当产量为1000单位时,其总成本为4000元;当产量为2000单位时,其总成本为5000,则设产量为x,总成本为y,正确的一元回归方程表达式应该是( )。 A、y = 3000 + x B、y = 4000 + 4x C、y = 4000 + x D、y = 3000 + 4x 【正确答案】:A 【答案解析】: 本题可列方程组:设该方程为y = a + bx,则由题意可得:4000 = a + 1000b5000 = a + 2000b 解该方程,得b=1,a=3000,所以方程为y = 3000 + x 第 2题:单选题(本题1分) 在回归分析中,估计回归系数的最小二乘法的原理是( )。 A、使得因变量观测值与均值之间的离差平方和最小 B、使得因变量估计值与均值之间的离差平方和最小 C、使得观测值与估计值之间的乘积和最小 D、使得因变量观测值与估计值之间的离差平方和最小 【正确答案】:D 【答案解析】: 较偏较难的一道题目。最小二乘法就是使得因变量的观测值与估计值之间的离差平方和最小来估计参数的一种方法 第 3题:多选题(本题2分) 关于相关分析和回归分析的说法,正确的的有() A、相关分析可以从一个变量的变化来推测另一个变量的变化 B、相关分析研究变量间相关的方向和相关的程度 C、相关分析中需要明确自变量和因变量 D、回归分析研究变量间相互关系的具体形式 E、相关分析和回归分析在研究方法和研究目的有明显区别 【正确答案】:BDE 【答案解析】: 相关分析与回归分析在研究目的和方法上具有明显的区别。 (1)、相关分析研究变量之间相关的方向和相关的程度,无法从一个变量的变化来推测另一变量的变化情况。 (2)、回归分析是研究变量之间相关关系的具体形式

高中数学 第2讲变量的相关性、回归分析及独立性检验

第2讲 变量的相关性、回归分析及独立性检验 一、知识回顾 1.如何判断两个变量的线性相关: 如果在散点图中,2个变量数据点分布在一条直线附近,则这2个变量之间具有线性相关关系。 2.所求直线方程 ?y =bx +a 叫做回归直线方程;其中 ?∑∑∑∑n n i i i i i=1 i=1 n n 2 2 2 i i i=1 i=1 (x -x)(y -y) x -nx y b = = ,a =y -bx (x -x)x -nx y 回归直线方程必过中心点(,)x y 3 .相关系数的∑n i i (x -x)(y -y) r = 性质 ? (1)|r|≤1.(2)|r|越接近于1,相关程度越大;|r|越接近于0,相关程度越小. 4. ??=-i i y y i 残差e =实际值-预测值2 ^^ 2 1 1 () ===-∑∑n n i i i i i e y y 总残差平方和: 残差平方和越小,即模型拟合效果越好 5. 两个分类变量的独立性检验: (1)假设结论不成立,即“两个分类变量没有关系”. (2)在此假设下计算随机变量 2 2 n(ad -bc) K =(a +b)(c +d)(a +c)(b +d) (3) 根据随机变量K 2 查表得“两个分类变量没有关系”的概率,用1减去此概率即得有联系的概率 典型例题: 例1.(宁夏海南卷)对变量x, y 有观测数据理力争(,)(i=1,2,…,10),得散点图1;对变量u ,v 有观测数据(,)(i=1,2,…,10),得散点图2. 由这两个散点图可以判断( )。 (A )变量x 与y 正相关,u 与v 正相关 (B )变量x 与y 正相关,u 与v 负相关 (C )变量x 与y 负相关,u 与v 正相关 (D )变量x 与y 负相关,u 与v 负相关 1x 1y 1u 1 v

应用回归分析,第8章课后习题参考答案

第8章 非线性回归 思考与练习参考答案 8.1 在非线性回归线性化时,对因变量作变换应注意什么问题? 答:在对非线性回归模型线性化时,对因变量作变换时不仅要注意回归函数的形式, 还要注意误差项的形式。如: (1) 乘性误差项,模型形式为 e y AK L αβε =, (2) 加性误差项,模型形式为y AK L αβ ε = + 对乘法误差项模型(1)可通过两边取对数转化成线性模型,(2)不能线性化。 一般总是假定非线性模型误差项的形式就是能够使回归模型线性化的形式,为了方便通常省去误差项,仅考虑回归函数的形式。 8.2为了研究生产率与废料率之间的关系,记录了如表8.15所示的数据,请画出散点图,根据散点图的趋势拟合适当的回归模型。 表8.15 生产率x (单位/周) 1000 2000 3000 3500 4000 4500 5000 废品率y (%) 5.2 6.5 6.8 8.1 10.2 10.3 13.0 解:先画出散点图如下图: 5000.00 4000.003000.002000.001000.00x 12.00 10.00 8.006.00 y

从散点图大致可以判断出x 和y 之间呈抛物线或指数曲线,由此采用二次方程式和指数函数进行曲线回归。 (1)二次曲线 SPSS 输出结果如下: Model Summ ary .981 .962 .942 .651 R R Square Adjusted R Square Std. E rror of the Estimate The independent variable is x. ANOVA 42.571221.28650.160.001 1.6974.424 44.269 6 Regression Residual Total Sum of Squares df Mean Square F Sig.The independent variable is x. Coe fficients -.001.001-.449-.891.4234.47E -007.000 1.417 2.812.0485.843 1.324 4.414.012 x x ** 2 (Constant) B Std. E rror Unstandardized Coefficients Beta Standardized Coefficients t Sig. 从上表可以得到回归方程为:72? 5.8430.087 4.4710y x x -=-+? 由x 的系数检验P 值大于0.05,得到x 的系数未通过显著性检验。 由x 2的系数检验P 值小于0.05,得到x 2的系数通过了显著性检验。 (2)指数曲线 Model Summ ary .970 .941 .929 .085 R R Square Adjusted R Square Std. E rror of the Estimate The independent variable is x.

回归分析练习试题和参考答案解析

1 下面是7个地区2000年的人均国内生产总值(GDP)和人均消费水平的统计数据: 求:(1)人均GDP作自变量,人均消费水平作因变量,绘制散点图,并说明二者之间的关系形态。 (2)计算两个变量之间的线性相关系数,说明两个变量之间的关系强度。 (3)求出估计的回归方程,并解释回归系数的实际意义。 (4)计算判定系数,并解释其意义。 α=)。 (5)检验回归方程线性关系的显著性(0.05 (6)如果某地区的人均GDP为5000元,预测其人均消费水平。 (7)求人均GDP为5000元时,人均消费水平95%的置信区间和预测区间。 解:(1)

可能存在线性关系。 (2)相关系数: 系数a 模型非标准化系数标准系数 t Sig. 相关性 B标准误差试用版零阶偏部分 1(常量).003 人均GDP.309.008.998.000.998.998.998 a. 因变量: 人均消费水平 有很强的线性关系。 (3)回归方程:734.6930.309 y x =+ 系数a 模型非标准化系数标准系数t Sig.相关性

回归系数的含义:人均GDP没增加1元,人均消费增加元。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 注意:图标不要原封不动的完全复制软件中的图标,要按规范排版。 系数(a) 模型非标准化系数标准化系数 t显著性B标准误Beta 1(常量) 人均GDP(元) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%(4) 模型汇总 模型R R 方调整 R 方标准估计的误 差 1.998a.996.996 a. 预测变量: (常量), 人均GDP。 人均GDP对人均消费的影响达到%。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 注意:图标不要原封不动的完全复制软件中的图标,要按规范排版。 模型摘要 模型R R 方调整的 R 方估计的标准差

高考试题回归分析,独立性检验

回归分析与独立性检验 1.高三年级267位学生参加期末考试,某班37位学生的语文成绩,数学成绩与总成绩在全年级中的排名情况如下图所示,甲、乙、丙为该班三位学生. 从这次考试成绩看, ①在甲、乙两人中,其语文成绩名次比其总成绩名次靠前的学生是 ; ②在语文和数学两个科目中,丙同学的成绩名次更靠前的科目是 . 2.根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化碳年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是( ) A .逐年比较,2008年减少二氧化碳排放量的效果最显着 B .2007年我国治理二氧化碳排放显现成效 C .2006年以来我国二氧化碳年排放量呈减少趋势 D .2006年以来我国二氧化碳年排放量与年份正相关 3.为了解某社区居民的家庭年收入所年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表: 根据上表可得回归直线方程???y bx a =+ ,其中???0.76,b a y bx ==- ,据此估计,该社区一户收入为15万元家庭年支出为( )] A .万元 B .万元 C .万元 D .万元 4.在画两个变量的散点图时,下面哪个叙述是正确的 ( ) A .预报变量在x 轴上,解释变量在y 轴上 B .解释变量在x 轴上,预报变量在 y 轴上 C .可以选择两个变量中任意一个变量在x 轴上 D .可以选择两个变量中任意一个变量在y 轴上 5 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年

不得病 61 213 274 合计 93 314 407 ( ) A .种子经过处理跟是否生病有关 B .种子经过处理跟是否生病无关 C .种子是否经过处理决定是否生病 D .以上都是错误的 6.变量x 与y 具有线性相关关系,当x 取值16,14,12,8时,通过观测得到y 的值分别为11,9,8,5,若在实际问 题中,y 的预报最大取值是10,则x 的最大取值不能超过 ( ) A .16 B .17 C .15 D .12 7.在研究身高和体重的关系时,求得相关指数≈2 R ___________,可以叙述为“身高解释了64%的体重变化,而随 机误差贡献了剩余的36%”所以身高对体重的效应比随机误差的效应大得多。 8.下图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图 (I )由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 与t 的关系,请用相关系数加以说明; (II )建立y 关于t 的回归方程(系数精确到),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量。 参考数据: 7 1 9.32i i y ==∑,7 1 40.17i i i t y ==∑, 7 2 1 ()0.55i i y y =-=∑,7≈. 参考公式:相关系数1 2 2 1 1 ()() ()(y y)n i i i n n i i i i t t y y r t t ===--= --∑∑∑, 回归方程 y a bt =+) )) 中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为: 9.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图. 根据该折线图,下列结论错误的是 A .月接待游客量逐月增加 B .年接待游客量逐年增加 C .各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月 D .各年1月至6月的月接待游客量相对7月至12月,波动性更小,变化比较平稳 10.为了研究某班学生的脚长x (单位:厘米)和身高 y (单位:厘米)的关系,从该班随机抽取10名学生,根据 测量数据的散点图可以看出y 与x 之间有线性相关关系,设其回归直线方程为???y bx a =+.已知10 1 225i i x ==∑,10 1 1600i i y ==∑,?4b =.该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为 (A )160 (B )163 (C )166 (D )170 11.海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg )某频率分布直方图如下:

应用回归分析填空题和答案

应用回归分析:填空 (1) 回归分析是处理变量间_______关系的一种数理统计方法,若变量间具有线性关系,则称相应的回归分析为____________;若变量间不具有线性关系,就称相应的回归分析为___________________。 (2) 现代统计学中研究统计关系的两个重要分支是_________和_____________。 (3) 回归模型的建立是基于回归变量的样本统计数据,常用的样本数据分为___ ___________________和______________________。 (4) 回归模型通常应用于______________________、____________________和_____________________等方面。 (5) 最小二乘法的基本特点是使回归值与_________________________平方和为最小,最小二乘法的理论依据是___________________________。 (6) 多元线性回归模型ε β += X Y ,回归参数β的最小二乘估计为 β ?=_________________________。 (7) 设线性回归模型参数向量β(p+1维)的最小二乘估计为β?,c 为p+1维常数向量,则______________是____________的最小方差线性无偏估计。 (8) 在线性回归分析中,最小二乘估计的性质有______________; _____ _____________和____________________等。 (9) 多元线性回归模型n i x x y i ip p i i ,,2,1,110 =++++=εβββ,误差项 ()n i i ,,2,1, =ε需满足的markov Gauss -假设为: (a):________________________________________; (b):________________________________________; (c):_________________________________________。 (10) 对回归方程做显著性检验时,可以用P 值代替检验统计量值,作出拒绝或接受原假设的决定:当P_______α时,接受0H ;当P________α时,拒绝0H 。 (11) 在p 元线性回归中,确定随机变量y 与自变量12,,,p x x x 间是否有线性

回归分析练习题及参考答案

地区人均GDP/元人均消费水平/元 22460 11226 34547 4851 5444 2662 4549 7326 4490 11546 2396 2208 1608 2035 求:(1)人均GDP作自变量,人均消费水平作因变量,绘制散点图,并说明二者之间的关系形态。 (2)计算两个变量之间的线性相关系数,说明两个变量之间的关系强度。 (3)求出估计的回归方程,并解释回归系数的实际意义。 (4)计算判定系数,并解释其意义。 (5)检验回归方程线性关系的显著性(0.05 α=)。 (6)如果某地区的人均GDP为5000元,预测其人均消费水平。 (7)求人均GDP为5000元时,人均消费水平95%的置信区间和预测区间。 解:(1) 可能存在线性关系。 (2)相关系数:

有很强的线性关系。 (3)回归方程:734.6930.309 y x =+ 回归系数的含义:人均GDP没增加1元,人均消费增加0.309元。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 注意:图标不要原封不动的完全复制软件中的图标,要按规范排版。 系数(a) 模型非标准化系数标准化系数 t 显著性B 标准误Beta 1 (常量)734.693 139.540 5.265 0.003 人均GDP(元)0.309 0.008 0.998 36.492 0.000 a. 因变量: 人均消费水平(元)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% (4) 模型汇总 模型R R 方调整R 方标准估计的误 差 1 .998a.996 .996 247.303 a. 预测变量: (常量), 人均GDP。 人均GDP对人均消费的影响达到99.6%。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 注意:图标不要原封不动的完全复制软件中的图标,要按规范排版。 模型摘要 模型R R 方调整的R 方估计的标准差 1 .998(a) 0.996 0.996 247.303

回归分析及独立性检验的基本知识点及习题集锦

回归分析的基本知识点及习题 本周题目:回归分析的基本思想及其初步应用 本周重点: (1)通过对实际问题的分析,了解回归分析的必要性与回归分析的一般步骤;了解线性回归模型与函数模型的区别; (2)尝试做散点图,求回归直线方程; (3)能用所学的知识对实际问题进行回归分析,体会回归分析的实际价值与基本思想;了解判断刻画回归模型拟合好坏的方法――相关指数和残差分析。 本周难点: (1)求回归直线方程,会用所学的知识对实际问题进行回归分析. (2)掌握回归分析的实际价值与基本思想. (3)能运用自己所学的知识对具体案例进行检验与说明. (4)残差变量的解释; (5)偏差平方和分解的思想; 本周内容: 一、基础知识梳理 1.回归直线: 如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近,我们就称这两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫作回归直线。 求回归直线方程的一般步骤: ①作出散点图(由样本点是否呈条状分布来判断两个量是否具有线性相关关系),若存在线性相关关系→②求回归系数→ ③写出回归直线方程,并利用回归直线方程进行预测说明. 2.回归分析: 对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法。 建立回归模型的基本步骤是: ①确定研究对象,明确哪个变量是解释变量,哪个变量是预报变量; ②画好确定好的解释变量和预报变量的散点图,观察它们之间的关系(线性关系). 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(最小二乘法); ⑤得出结论后在分析残差图是否异常,若存在异常,则检验数据是否有误,后模型是否合适等. 3.利用统计方法解决实际问题的基本步骤: (1)提出问题; (2)收集数据; (3)分析整理数据; (4)进行预测或决策。 4.残差变量的主要来源: (1)用线性回归模型近似真实模型(真实模型是客观存在的,通常我们并不知道真实模型到底是什么)所引起的误差。 可能存在非线性的函数能够更好地描述与之间的关系,但是现在却用线性函数来表述这种关系,结果就会产生误差。这 种由于模型近似所引起的误差包含在中。 (2)忽略了某些因素的影响。影响变量的因素不只变量一个,可能还包含其他许多因素(例如在描述身高和体重 关系的模型中,体重不仅受身高的影响,还会受遗传基因、饮食习惯、生长环境等其他因素的影响),但通常它们每一个因素的影响可能都是比较小的,它们的影响都体现在中。 (3)观测误差。由于测量工具等原因,得到的的观测值一般是有误差的(比如一个人的体重是确定的数,不同的秤可 能会得到不同的观测值,它们与真实值之间存在误差),这样的误差也包含在中。 上面三项误差越小,说明我们的回归模型的拟合效果越好。

应用回归分析,第7章课后习题参考答案

第7章岭回归 思考与练习参考答案 7.1 岭回归估计是在什么情况下提出的? 答:当自变量间存在复共线性时,|X’X|≈0,回归系数估计的方差就很大,估计值就很不稳定,为解决多重共线性,并使回归得到合理的结果,70年代提出了岭回归(Ridge Regression,简记为RR)。 7.2岭回归的定义及统计思想是什么? 答:岭回归法就是以引入偏误为代价减小参数估计量的方差的一种回归方法,其统计思想是对于(X’X)-1为奇异时,给X’X加上一个正常数矩阵 D, 那么X’X+D接近奇异的程度就会比X′X接近奇异的程度小得多,从而完成回归。但是这样的回归必定丢失了信息,不满足blue。但这样的代价有时是值得的,因为这样可以获得与专业知识相一致的结果。 7.3 选择岭参数k有哪几种方法? 答:最优 是依赖于未知参数 和 的,几种常见的选择方法是: 岭迹法:选择 的点能使各岭估计基本稳定,岭估计符号合理,回归系数没有不合乎经济意义的绝对值,且残差平方和增大不太多;

方差扩大因子法: ,其对角线元 是岭估计的方差扩大因子。要让 ; 残差平方和:满足 成立的最大的 值。 7.4 用岭回归方法选择自变量应遵循哪些基本原则? 答:岭回归选择变量通常的原则是: 1. 在岭回归的计算中,我们通常假定涉及矩阵已经中心化和标准化了,这样可以直接比较标准化岭回归系数的大小。我们可以剔除掉标准化岭回归系数比较稳定且绝对值很小的自变量; 2. 当k值较小时,标准化岭回归系数的绝对值并不很小,但是不稳定,随着k的增加迅速趋近于零。像这样岭回归系数不稳定、震动趋于零的自变量,我们也可以予以剔除; 3. 去掉标准化岭回归系数很不稳定的自变量。如果有若干个岭回归系数不稳定,究竟去掉几个,去掉那几个,要根据去掉某个变量后重新进行岭回归分析的效果来确定。

回归分析练习题与参考答案

1 下面是7个地区2000年的人均国生产总值(GDP)与人均消费水平的统计数据:地区人均GDP/元人均消费水平/元 北京上海 22460 11226 34547 4851 5444 2662 4549 7326 4490 11546 2396 2208 1608 2035 求:(1)人均GDP作自变量,人均消费水平作因变量,绘制散点图,并说明二者之间的关系形态。 (2)计算两个变量之间的线性相关系数,说明两个变量之间的关系强度。 (3)求出估计的回归方程,并解释回归系数的实际意义。 (4)计算判定系数,并解释其意义。 (5)检验回归方程线性关系的显著性(0.05 α=)。 (6)如果某地区的人均GDP为5000元,预测其人均消费水平。 (7)求人均GDP为5000元时,人均消费水平95%的置信区间与预测区间。 解:(1) 可能存在线性关系。 (2)相关系数:

(3)回归方程:734.6930.309 y x =+ 回归系数的含义:人均GDP没增加1元,人均消费增加0.309元。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 注意:图标不要原封不动的完全复制软件中的图标,要按规排版。 系数(a) 模型非标准化系数标准化系数 t 显著性B 标准误Beta 1 (常量)734.693 .540 5.265 0.003 人均GDP(元)0.309 0.008 0.998 36.492 0.000 a. 因变量: 人均消费水平(元)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% (4) 模型汇总 模型R R 方调整 R 方标准估计的误 差 1 .998a.996 .996 247.303 a. 预测变量: (常量), 人均GDP。 人均GDP对人均消费的影响达到99.6%。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 注意:图标不要原封不动的完全复制软件中的图标,要按规排版。 模型摘要 模型R R 方调整的 R 方估计的标准差 1 .998(a) 0.996 0.996 247.303 a. 预测变量:(常量), 人均GDP(元)。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

回归方程和独立性检验知识点

回归方程和独立性检验 知识点 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

回归分析和独立性检验 一、回归分析 1、回归直线方程 a x b y ???+= (x 叫做解释变量,y 叫做预报变量) 其中∑∑==---=n i i n i i i x x y y x x b 1 2 1 )() )((?= ∑∑==--n i i n i i i x n x y x n y x 1 2 21 (由最小二乘法得出,考试时给出此公式中的一 个) x b y a ??-= ( 此式说明:回归直线过样本的中心点)(y x , ,也就是平均值点。 ) 2、几条结论: (1)回归直线过样本的中心点)(y x ,。 (2)b>0时,y 与x 正相关,散点图呈上升趋势;b<0时,y 与x 负相关,散点图呈下降趋势。 (3)斜率b 的含义(举例): 如果回归方程为y=+2, 说明x 增加1个单位时,y 平均增加个单位; 如果回归方程为y=-+2,说明x 增加1个单位时,y 平均减少个单位。 (4)相关系数r 表示变量的相关程度。 范围:1≤r ,即 11≤≤-r r 越大.,相关性越强. 。0>r 时,y 与x 正相关;0

matlab建立多元线性回归模型并进行显著性检验及预测问题

matlab建立多元线性回归模型并进行显著性检 验及预测问题 例子; x=[143 145 146 147 149 150 153 154 155 156 157 158 159 160 162 164]'; X=[ones(16,1) x]; 增加一个常数项 Y=[88 85 88 91 92 93 93 95 96 98 97 96 98 99 100 102]'; [b,bint,r,rint,stats]=regress(Y,X) 得结果:b = bint = stats = 即对应于b的置信区间分别为[,]、[,]; r2=, F=, p= p<, 可知回 归模型 y=+ 成立. 这个是一元的,如果是多元就增加X的行数! function [beta_hat,Y_hat,stats]=regress(X,Y,alpha) % 多元线性回归(Y=Xβ+ε)MATLAB代码 % % 参数说明 % X:自变量矩阵,列为自变量,行为观测值 % Y:应变量矩阵,同X % alpha:置信度,[0 1]之间的任意数据 % beta_hat:回归系数 % Y_beata:回归目标值,使用Y-Y_hat来观测回归效果 % stats:结构体,具有如下字段 % =[fV,fH],F检验相关参数,检验线性回归方程是否显著 % fV:F分布值,越大越好,线性回归方程 越显著 % fH:0或1,0不显著;1显著(好) % =[tH,tV,tW],T检验相关参数和区间估计,检验回归系数β是 否与Y有显著线性关系 % tV:T分布值,beta_hat(i)绝对值越大, 表示Xi对Y显著的线性作用 % tH:0或1,0不显著;1显著 % tW:区间估计拒绝域,如果beta(i)在对 应拒绝区间内,那么否认Xi对Y显著的线性作用 % =[T,U,Q,R],回归中使用的重要参数 % T:总离差平方和,且满足T=Q+U % U:回归离差平方和 % Q:残差平方和 % R∈[0 1]:复相关系数,表征回归离差占总 离差的百分比,越大越好 % 举例说明 % 比如要拟合 y=a+b*log(x1)+c*exp(x2)+d*x1*x2,注意一定要将原来方程 线化 % x1=rand(10,1)*10;

回归分析练习题(有答案)

1.1回归分析的基本思想及其初步应用 一、选择题 1. 某同学由x 与y 之间的一组数据求得两个变量间的线性回归方程为y bx a =+,已知:数据x 的平 均值为2,数据 y 的平均值为3,则 ( ) A .回归直线必过点(2,3) B .回归直线一定不过点(2,3) C .点(2,3)在回归直线上方 D .点(2,3)在回归直线下方 2. 在一次试验中,测得(x,y)的四组值分别是A(1,2),B(2,3),C(3,4),D(4,5),则Y 与X 之间的回归直线方程为( )A . y x 1=+ B . y x 2=+ C . y 2x 1=+ D. y x 1=-3. 在对两个变量x ,y 进行线性回归分析时,有下列步骤: ①对所求出的回归直线方程作出解释; ②收集数据(i x 、i y ) ,1,2i =,…,n ; ③求线性回归方程; ④求未知参数; ⑤根据所搜集的数据绘制散点图 如果根据可行性要求能够作出变量,x y 具有线性相关结论,则在下列操作中正确的是( ) A .①②⑤③④ B .③②④⑤① C .②④③①⑤ D .②⑤④③① 4. 下列说法中正确的是( ) A .任何两个变量都具有相关关系 B .人的知识与其年龄具有相关关系 C .散点图中的各点是分散的没有规律 D .根据散点图求得的回归直线方程都是有意义的 5. 给出下列结论: (1)在回归分析中,可用指数系数2 R 的值判断模型的拟合效果,2 R 越大,模型的拟合效果越好; (2)在回归分析中,可用残差平方和判断模型的拟合效果,残差平方和越大,模型的拟合效果越好; (3)在回归分析中,可用相关系数r 的值判断模型的拟合效果,r 越小,模型的拟合效果越好; (4)在回归分析中,可用残差图判断模型的拟合效果,残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,说明这样的模型比较合适.带状区域的宽度越窄,说明模型的拟合精度越高. 以上结论中,正确的有( )个. A .1 B .2 C .3 D .4 6. 已知直线回归方程为2 1.5y x =-,则变量x 增加一个单位时( ) A.y 平均增加1.5个单位 B.y 平均增加2个单位 C.y 平均减少1.5个单位 D. y 平均减少2个单位 7. 下面的各图中,散点图与相关系数r 不符合的是( )

高中选修1-2回归分析和独立性检验知识总结与联系

11 22211()()()n n i i i i i i n n i i i i x x y y x y nx y b x x x nx a y bx ====? ---??==??--??=-??∑∑∑∑选修1-2第一部分 变量间的相关关系与统计案例 【基础知识】 一、回归分析 1.两个变量的线性相关:判断是否线性相关 ①用散点图 (1)正相关:在散点图中,点散布在从左下角到右上角的区域.对于两个变量的这种相关关系,我们将它称为正相关. (2)负相关:在散点图中,点散布在从左上角到右下角的区域,两个变量的这种相关关系称为负相关. (3)线性相关关系、回归直线:如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近,就称这两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫做回归直线. ②用相关系数r (3)除用散点图外,还可用样本相关系数r 来衡量两个变量x ,y 相关关系的强弱, n i i x y nx y r -?= ∑当r >0,表明两个变量正相关,当r <0,表明两个变量负相关,r 的绝对值越接近于1,表明两个变量的线性相关性越强;r 的绝对值越接近于0,表明两个变量之间几乎不存在线性相关关系,通常|r |0.75>时,认为这两个变量具有很强的线性相关关系. 2.回归方程: 两个变量具有线性相关关系,数据收集如下: 可用最小二乘法得到回归方程?y bx a =+,其中 3.回归分析的基本思想及其初步应用 (1)回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的方法,其常用的 研究方法步骤是画出散点图,求出回归直线方程,并利用回归直线方程进行预报. (2)对n 个样本数据(x 1,y 1)、(x 2,y 2)、…、(xn ,yn ),(,)x y 称为样本点的中心.样本点中心一定落在回归直线上。 4、回归效果的刻画: 用相关指数2R 来刻画回归的效果,公式是μ 2 21 2 1 ()1() n i i i n i i y y R y y ==-=- -∑∑ 2R 的值越大,说明残差平方和越小,也就是说模型拟合效果好

多元线性回归模型的检验

多元性回归模型与一元线性回归模型一样,在得到参数的最小二乘法的估计值之后,也需要进行必要的检验与评价,以决定模型是否可以应用。 1、拟合程度的测定。 与一元线性回归中可决系数r2相对应,多元线性回归中也有多重可决系数r2,它是在因变量的总变化中,由回归方程解释的变动(回归平方和)所占的比重,R2越大,回归方各对样本数据点拟合的程度越强,所有自变量与因变量的关系越密切。计算公式为: 其中, 2.估计标准误差 估计标准误差,即因变量y的实际值与回归方程求出的估计值之间的标准误差,估计标准误差越小,回归方程拟合程度越程。 其中,k为多元线性回归方程中的自变量的个数。 3.回归方程的显著性检验 回归方程的显著性检验,即检验整个回归方程的显著性,或者说评价所有自变量与因变量的线性关系是否密切。能常采用F检验,F统计量的计算公式为: 根据给定的显著水平a,自由度(k,n-k-1)查F分布表,得到相应的临界值Fa,若F > Fa,则回归方程具有显著意义,回归效果显著;F < Fa,则回归方程无显著意义,回归效果不显著。 4.回归系数的显著性检验 在一元线性回归中,回归系数显著性检验(t检验)与回归方程的显著性检验(F检验)是等价的,但在多元线性回归中,这个等价不成立。t检验是分别检验回归模型中各个回归系数是否具有显著性,以便使模型中只保留那些对因变量有显著影响的因素。检验时先计算统计量ti;然后根据给定的显著水平a,自由度n-k-1查t分布表,得临界值ta或ta / 2,t > t ? a或ta / 2,则回归系数bi与0有显著关异,反之,则与0无显著差异。统计量t 的计算公式为: 其中,Cij是多元线性回归方程中求解回归系数矩阵的逆矩阵(x'x) ?1的主对角线上的第j个元素。对二元线性回归而言,可用下列公式计算: 其中, 5.多重共线性判别 若某个回归系数的t检验通不过,可能是这个系数相对应的自变量对因变量的影平不显

应用回归分析,第4章课后习题参考答案.

第4章违背基本假设的情况 思考与练习参考答案 4.1 试举例说明产生异方差的原因。 答:例4.1:截面资料下研究居民家庭的储蓄行为 Y i=β0+β1X i+εi 其中:Y i表示第i个家庭的储蓄额,X i表示第i个家庭的可支配收入。 由于高收入家庭储蓄额的差异较大,低收入家庭的储蓄额则更有规律性,差异较小,所以εi的方差呈现单调递增型变化。 例4.2:以某一行业的企业为样本建立企业生产函数模型 Y i=A iβ1K iβ2L iβ3eεi 被解释变量:产出量Y,解释变量:资本K、劳动L、技术A,那么每个企业所处的外部环境对产出量的影响被包含在随机误差项中。由于每个企业所处的外部环境对产出量的影响程度不同,造成了随机误差项的异方差性。这时,随机误差项ε的方差并不随某一个解释变量观测值的变化而呈规律性变化,呈现复杂型。 4.2 异方差带来的后果有哪些? 答:回归模型一旦出现异方差性,如果仍采用OLS估计模型参数,会产生下列不良后果: 1、参数估计量非有效 2、变量的显著性检验失去意义 3、回归方程的应用效果极不理想 总的来说,当模型出现异方差性时,参数OLS估计值的变异程度增大,从而造成对Y的预测误差变大,降低预测精度,预测功能失效。 4.3 简述用加权最小二乘法消除一元线性回归中异方差性的思想与方法。 答:普通最小二乘估计就是寻找参数的估计值使离差平方和达极小。其中每个平方项的权数相同,是普通最小二乘回归参数估计方法。在误差项等方差不相关的条件下,普通最小二乘估计是回归参数的最小方差线性无偏估计。然而在异方差

的条件下,平方和中的每一项的地位是不相同的,误差项的方差大的项,在残差平方和中的取值就偏大,作用就大,因而普通最小二乘估计的回归线就被拉向方差大的项,方差大的项的拟合程度就好,而方差小的项的拟合程度就差。由OLS 求出的仍然是的无偏估计,但不再是最小方差线性无偏估计。所以就是:对较大的残差平方赋予较小的权数,对较小的残差平方赋予较大的权数。这样对残差所提供信息的重要程度作一番校正,以提高参数估计的精度。 加权最小二乘法的方法: 4.4简述用加权最小二乘法消除多元线性回归中异方差性的思想与方法。 答:运用加权最小二乘法消除多元线性回归中异方差性的思想与一元线性回归的类似。多元线性回归加权最小二乘法是在平方和中加入一个适当的权数i w ,以调整各项在平方和中的作用,加权最小二乘的离差平方和为: ∑=----=n i ip p i i i p w x x y w Q 1211010)( ),,,(ββββββ (2) 加权最小二乘估计就是寻找参数p βββ,,,10 的估计值pw w w βββ?,,?,?10 使式(2)的离差平方和w Q 达极小。所得加权最小二乘经验回归方程记做 22011 1 ???()()N N w i i i i i i i i Q w y y w y x ββ===-=--∑∑22 __ 1 _ 2 _ _ 02 222 ()() ?()?1 11 1 ,i i N w i i i w i w i w w w w w kx i i i i m i i i m i w x x y y x x y x w kx x kx w x σβββσσ==---=-= = ===∑∑1N i =1 1表示=或

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