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相关系数和回归系数

相关系数和回归系数

.

'. 方差:DX

协方差:(,)XY Cov X Y σ=,(,)XX Cov X Y σ=

相关系数:XY ρ=

回归方程:Y X αβε=++ 回归方程系数:(,)=

Cov X Y DX β

进一步,XY βρ==所以,回归系数和相关系数一般不相等,除非DX DY =。

在SPSS 中,可以给出标准化之后的相关系数和回归系数,因为X 和Y 都标准化了,均服从N(0,1)正态分布,所以=1DX DY =,所以这时回归系数等于相关系数。

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:

相关性平均值标准差相关系数回归线及最小二乘法概念

平均值、标准差、相关系数、回归线及最小二乘法相关性 线性相关 数据在一条直线附近波动,则变量间是线性相关 非线性相关 数据在一条曲线附近波动,则变量间是非线性相关 不相关 数据在图中没有显示任何关系,则不相关 平均值 N个数据的平均值计算公式: 标准差 标准差表示了所有数据与平均值的平均距离,表示了数据的散度,如果标准差小,表示数据集中在平均值附近,如果标准差大则表示数据离标准差比较远,比较分散。标准差计算公式: x、y两个变量组成了笛卡尔坐标系中的一 坐标(x,y),这个坐标标识了一个点的位置。 个 各包含n个常量的X,Y两组数据在笛卡尔坐标系中以n个点来进行表示。 相关系数 相关系数用字母r来表示,表示两组数据线性相关的程度(同时增大或减小的程度),从另一方面度量了点相对于标准差的散布情况,它没有单位。包含n个数值的X、Y两组数据的相关系数r的计算方法: 简单的说,就是r=[(以标准单位表示的x )X(以标准单位表示的y )]的平均数 根据上面点的定义,将X、Y两组数据的关系以点的形式在笛卡尔坐标系中画出,SD线表示了经过中心点(以数据组X、Y平均值为坐标的点),当r>0时,斜率=X的标准

差/Y的标准差;当r<0时,斜率=-X的标准差/Y的标准差;的直线。通常用SD线来直观的表示数据的走向: 1、当r<0时,SD线的斜率小于0时,则说明数据负相关,即当x增大时y减少。 2、当r>0时,SD线的斜率大于0时,则说明数据正相关,此时当x增大时y增大。 3、相关系数r的范围在[-1,1]之间,当r=0时表示数据相关系数为0(不相关)。当r=正负1时,表示数据负相关,此(x,y)点数据都在SD线上。 4、r的值越接近正负1说明(x,y)越靠拢SD线,说明数据相关性越强,r的值越接近0说明(x,y)点到SD线的散度越大(越分散),数据相关性越小。 回归方法主要描述一个变量如何依赖于另一个变量。y对应于x的回归线描述了在不同的x值下y的平均值情况,它是这些平均值的光滑形式,如果这些平均值刚好在一条直线上,则这些平均值刚好和回归线重合。通过回归线,我们可以通过x值来预测y值(已知x值下y值的平均值)。下面是y对应于x的回归线方程: 简单的说,就是当x每增加1个SD,平均而言,相应的y增加r个SD。 从方程可以看出: 1、回归线是一条经过点,斜率为的直线。 2、回归线的斜率比SD线小,当r=1或-1时,回归线和SD线重合。 当用回归线从x预测y时,实际值与预测值之间的差异叫预测误差。而均方根误差就是预测误差的均方根。它度量回归预测的精确程度。y关于x的回归线的均方根误差用下面的公式进行计算: 由公式可以看出,当r越接近1或-1时,点越聚集在回归线附近,均方根误差越小; 反之r越接近0时,点越分散,均方根误差越大。 最小二乘法寻找一条直线来拟合所有的点,使得这条直线到所有的点之间的均方根误差最小。可以看到,当求两个变量之间的关系时,最小二乘法求出的直线实际上就是回归线。只不过表述的侧重点不同:

多元线性回归模型公式

二、多元线性回归模型 在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。 (一)多元线性回归模型的建立 假设某一因变量y 受k 个自变量k x x x ,...,,21的影响,其n 组观测值为(ka a a a x x x y ,...,,,21),n a ,...,2,1=。那么,多元线性回归模型的结构形式为: a ka k a a a x x x y εββββ+++++=...22110(3、2、11) 式中: k βββ,...,1,0为待定参数; a ε为随机变量。 如果k b b b ,...,,10分别为k ββββ...,,,210的拟合值,则回归方程为 ?=k k x b x b x b b ++++...22110(3、2、12) 式中: 0b 为常数; k b b b ,...,,21称为偏回归系数。 偏回归系数i b (k i ,...,2,1=)的意义就是,当其她自变量j x (i j ≠)都固定时,自变量i x 每变化一个单位而使因变量y 平均改变的数值。 根据最小二乘法原理,i β(k i ,...,2,1,0=)的估计值i b (k i ,...,2,1,0=)应该使 ()[]min (2) 1 2211012 →++++-=??? ??-=∑∑==∧ n a ka k a a a n a a a x b x b x b b y y y Q (3、2、13) 有求极值的必要条件得 ???????==??? ??--=??=??? ??--=??∑∑=∧=∧n a ja a a j n a a a k j x y y b Q y y b Q 110) ,...,2,1(0202(3、2、14) 将方程组(3、2、14)式展开整理后得:

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:

线性回归方程中的相关系数r教学教材

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 总误差就是TSS 所以TSS=RSS+ESS 判定系数也叫拟合优度、可决系数。表达式是

一元线性回归分析法

一元线性回归分析法 一元线性回归分析法是根据过去若干时期的产量和成本资料,利用最小二乘法“偏差平方和最小”的原理确定回归直线方程,从而推算出a(截距)和b(斜率),再通过y =a+bx 这个数学模型来预测计划产量下的产品总成本及单位成本的方法。 方程y =a+bx 中,参数a 与b 的计算如下: y b x a y bx n -==-∑∑ 222 n xy x y xy x y b n x (x)x x x --==--∑∑∑∑∑∑∑∑∑ 上式中,x 与y 分别是i x 与i y 的算术平均值,即 x =n x ∑ y =n y ∑ 为了保证预测模型的可靠性,必须对所建立的模型进行统计检验,以检查自变量与因变量之间线性关系的强弱程度。检验是通过计算方程的相关系数r 进行的。计算公式为: 22xy-x y r= (x x x)(y y y) --∑∑∑∑∑∑ 当r 的绝对值越接近于1时,表明自变量与因变量之间的线性关系越强,所建立的预测模型越可靠;当r =l 时,说明自变量与因变量成正相关,二者之间存在正比例关系;当r =—1时,说明白变量与因变量成负相关,二者之间存在反比例关系。反之,如果r 的绝对值越接近于0,情况刚好相反。 [例]以表1中的数据为例来具体说明一元线性回归分析法的运用。 表1: 根据表1计算出有关数据,如表2所示: 表2:

将表2中的有关数据代入公式计算可得: 1256750x == (件) 2256 1350y ==(元) 1750 9500613507501705006b 2=-??-?=(元/件) 100675011350a =?-=(元/件) 所建立的预测模型为: y =100+X 相关系数为: 9.011638 10500])1350(3059006[])750(955006[1350 750-1705006r 22==-??-???= 计算表明,相关系数r 接近于l ,说明产量与成本有较显著的线性关系,所建立的回归预测方程较为可靠。如果计划期预计产量为200件,则预计产品总成本为: y =100+1×200=300(元)

统计学原理第九章(相关与回归)习题答案

第九章相关与回归 一.判断题部分 题目1:负相关指的是因素标志与结果标志的数量变动方向是下降的。() 答案:× 题目2:相关系数为+1时,说明两变量完全相关;相关系数为-1时,说明两个变量不相关。() 答案:√ 题目3:只有当相关系数接近+1时,才能说明两变量之间存在高度相关关系。() 答案:× 题目4:若变量x的值增加时,变量y的值也增加,说明x与y之间存在正相关关系;若变量x的值减少时,y变量的值也减少,说明x与y之间存在负相关关系。() 答案:× 题目5:回归系数和相关系数都可以用来判断现象之间相关的密切程度。() 答案:× 题目6:根据建立的直线回归方程,不能判断出两个变量之间相关的密切程度。() 答案:√ 题目7:回归系数既可以用来判断两个变量相关的方向,也可以用来说明两个变量相关的密切程度。() 答案:×

题目8:在任何相关条件下,都可以用相关系数说明变量之间相关的密切程度。() 答案:× 题目9:产品产量随生产用固定资产价值的减少而减少,说明两个变量之间存在正相关关系。() 答案:√ 题目10:计算相关系数的两个变量,要求一个是随机变量,另一个是可控制的量。() 答案:× 题目11:完全相关即是函数关系,其相关系数为±1。() 答案:√ 题目12:估计标准误是说明回归方程代表性大小的统计分析指标,指标数值越大,说明回归方程的代表性越高。() 答案× 二.单项选择题部分 题目1:当自变量的数值确定后,因变量的数值也随之完全确定,这种关系属于()。 A.相关关系 B.函数关系 C.回归关系 D.随机关系 答案:B 题目2:现象之间的相互关系可以归纳为两种类型,即()。 A.相关关系和函数关系 B.相关关系和因果关系

线性相关系数的计算

Spss电脑实验-第六节(3)线性相关系数的计算 https://www.wendangku.net/doc/a816847209.html,更新时间:2006-1-19 21:11:30 关注指数:7992 Ⅲ.线性相关系数的计算 1. 线性相关的概念 如果各统计指标是定量数据,要了解它们间的关系密切程度,可用线性相关分析。 例如:大家都知道的糖尿病病人,它靠胰岛素来治疗。现测量20 名糖尿病病人(以ID 来编号)血中的血糖值(y)、胰岛素值(x1)和生长激素值(x2)。我们即可分析 y、x1 和x2 间的两两/ 双变量间的线性关系。数据见下面的程序文件CorreRegre2.sps 的例*2。 2. 线性相关计算的所用命令 用SPSS Analyze 菜单中的子菜单Correlate,其中的Bivariate 对话框即可计算两两/ 双变量间的线性相关系数r 及其显著性。这是通常最常见、最常用的情况。 本例所用程序文件名为CorreRegre2.sps 中的例*2。(例*2 中还有用于偏相关系数与距离相关系数的计算命令,详后)。 ---------------------------------------------------------------- *2. Prof. Zhang Weng-Tong: SPSS 11, P.273-277:. DATA LIST FREE /ID y x1 x2. BEGIN DATA. 1 12.21 15.20 9.51 2 14.54 16.70 11.43 3 12.27 11.90 7.53 4 12.04 14.00 12.17 5 7.88 19.80 2.33 6 11.10 16.20 13.52 7 10.43 17.00 10.07 8 13.32 10.30 18.89 9 19.59 5.90 13.14 10 9.05 18.70 9.63 11 6.44 25.10 5.10 12 9.49 16.40 4.53 13 10.16 22.00 2.16 14 8.38 23.10 4.26 15 8.49 23.20 3.42 16 7.71 25.00 7.34 17 11.38 16.80 12.75 18 10.82 11.20 10.88 19 12.49 13.70 11.06 20 9.21 24.40 9.16 END DATA. CORRELATIONS /VARIABLES=y x1 x2 /PRINT=TWOTAIL NOSIG. NONPAR CORR /VARIABLES=y x1 x2 /PRINT=SPEARMAN TWOTAIL NOSIG.

多元线性回归模型公式定稿版

多元线性回归模型公式 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

二、多元线性回归模型 在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。 (一)多元线性回归模型的建立 假设某一因变量y 受k 个自变量k x x x ,...,,21的影响,其n 组观测值为 (ka a a a x x x y ,...,,,21),n a ,...,2,1=。那么,多元线性回归模型的结构形式为: a ka k a a a x x x y εββββ+++++=...22110() 式中: k βββ,...,1,0为待定参数; a ε为随机变量。 如果k b b b ,...,,10分别为k ββββ...,,,210的拟合值,则回归方程为 ?=k k x b x b x b b ++++...22110() 式中: 0b 为常数; k b b b ,...,,21称为偏回归系数。

偏回归系数i b (k i ,...,2,1=)的意义是,当其他自变量j x (i j ≠)都固定时,自变量i x 每变化一个单位而使因变量y 平均改变的数值。 根据最小二乘法原理,i β(k i ,...,2,1,0=)的估计值i b (k i ,...,2,1,0=)应该使 ()[]min ...212211012→++++-=??? ??-=∑∑==∧n a ka k a a a n a a a x b x b x b b y y y Q () 有求极值的必要条件得 ???????==??? ??--=??=??? ??--=??∑∑=∧=∧n a ja a a j n a a a k j x y y b Q y y b Q 110),...,2,1(0202() 将方程组()式展开整理后得: ?????????????=++++=++++=++++=++++∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑===================n a a ka k n a ka n a ka a n a ka a n a ka n a a a k n a ka a n a a n a a a n a a n a a a k n a ka a n a a a n a a n a a n a a k n a ka n a a n a a y x b x b x x b x x b x y x b x x b x b x x b x y x b x x b x x b x b x y b x b x b x nb 11221211101 121221221121012111121211121011112121110)(...)()()(...)(...)()()()(...)()()()(...)()( () 方程组()式,被称为正规方程组。 如果引入一下向量和矩阵: 则正规方程组()式可以进一步写成矩阵形式 B Ab =(3.2.15’)

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:

相关性分析(相关系数)

相关系数是变量之间相关程度的指标。样本相关系数用r表示,总体相关系数用ρ表示,相关系数的取值一般介于-1~1之间。相关系数不是等距度量值,而只是一个顺序数据。计算相关系数一般需大样本. 相关系数又称皮(尔生)氏积矩相关系数,说明两个现象之间相关关系密切程度的统计分析指标。 相关系数用希腊字母γ表示,γ值的范围在-1和+1之间。 γ>0为正相关,γ<0为负相关。γ=0表示不相关; γ的绝对值越大,相关程度越高。 两个现象之间的相关程度,一般划分为四级: 如两者呈正相关,r呈正值,r=1时为完全正相关;如两者呈负相关则r呈负值,而r=-1时为完全负相关。完全正相关或负相关时,所有图点都在直线回归线上;点子的分布在直线回归线上下越离散,r的绝对值越小。当例数相等时,相关系数的绝对值越接近1,相关越密切;越接近于0,相关越不密切。当r=0时,说明X和Y两个变量之间无直线关系。 相关系数的计算公式为<见参考资料>. 其中xi为自变量的标志值;i=1,2,…n;■为自变量的平均值, 为因变量数列的标志值;■为因变量数列的平均值。 为自变量数列的项数。对于单变量分组表的资料,相关系数的计算公式<见参考资料>. 其中fi为权数,即自变量每组的次数。在使用具有统计功能的电子计算机时,可以用一种简捷的方法计算相关系数,其公式<见参考资料>. 使用这种计算方法时,当计算机在输入x、y数据之后,可以直接得出n、■、∑xi、∑yi、∑■、∑xiy1、γ等数值,不必再列计算表。 简单相关系数: 又叫相关系数或线性相关系数。它一般用字母r 表示。它是用来度量定量变量间的线性相关关系。 复相关系数: 又叫多重相关系数 复相关是指因变量与多个自变量之间的相关关系。例如,某种商品的需求量与其价格水平、职工收入水平等现象之间呈现复相关关系。 偏相关系数: 又叫部分相关系数:部分相关系数反映校正其它变量后某一变量与另一变量的相

多元线性回归模型公式().docx

二、多元线性回归模型 在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。 (一)多元线性回归模型的建立 假设某一因变量 y 受 k 个自变量 x 1, x 2 ,..., x k 的影响,其 n 组观测值为( y a , x 1 a , x 2 a ,..., x ka ), a 1,2,..., n 。那么,多元线性回归模型的结构形式为: y a 0 1 x 1a 2 x 2 a ... k x ka a () 式中: 0 , 1 ,..., k 为待定参数; a 为随机变量。 如果 b 0 , b 1 ,..., b k 分别为 0 , 1 , 2 ..., k 的拟合值,则回归方程为 ?= b 0 b 1x 1 b 2 x 2 ... b k x k () 式中: b 0 为常数; b 1, b 2 ,..., b k 称为偏回归系数。 偏回归系数 b i ( i 1,2,..., k )的意义是,当其他自变量 x j ( j i )都固定时,自变量 x i 每变 化一个单位而使因变量 y 平均改变的数值。 根据最小二乘法原理, i ( i 0,1,2,..., k )的估计值 b i ( i 0,1,2,..., k )应该使 n 2 n 2 Q y a y a y a b 0 b 1 x 1a b 2 x 2a ... b k x ka min () a 1 a 1 有求极值的必要条件得 Q n 2 y a y a b 0 a 1 () Q n 2 y a y a x ja 0( j 1,2,..., k) b j a 1 将方程组()式展开整理后得:

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 ==∑,

非线性回归分析

非线性回归问题, 知识目标:通过典型案例的探究,进一步学习非线性回归模型的回归分析。 能力目标:会将非线性回归模型通过降次和换元的方法转化成线性化回归模型。 情感目标:体会数学知识变化无穷的魅力。 教学要求:通过典型案例的探究,进一步了解回归分析的基本思想、方法及初步应用. 教学重点:通过探究使学生体会有些非线性模型通过变换可以转化为线性回归模型,了解在解决实际问题的 过程中寻找更好的模型的方法. 教学难点:了解常用函数的图象特点,选择不同的模型建模,并通过比较相关指数对不同的模型进行比较. 教学方式:合作探究 教学过程: 一、复习准备: 对于非线性回归问题,并且没有给出经验公式,这时我们可以画出已知数据的散点图,把它与必修模块《数学1》中学过的各种函数(幂函数、指数函数、对数函数等)的图象作比较,挑选一种跟这些散点拟合得最好的函数,然后采用适当的变量代换,把问题转化为线性回归问题,使其得到解决. 二、讲授新课: 1. 探究非线性回归方程的确定: 1. 给出例1:一只红铃虫的产卵数y 和温度x 有关,现收集了7组观测数据列于下表中,试建立y 与x 之间 2. 讨论:观察右图中的散点图,发现样本点并没有分布在某个带状区域内,即两个变量不呈线性相关关系,所以不能直接用线性回归方程来建立两个变量之间的关系. ① 如果散点图中的点分布在一个直线状带形区域,可以选线性回归模型来建模;如果散点图中的点分布在一个曲线状带形区域,就需选择非线性回归模型来建模. ② 根据已有的函数知识,可以发现样本点分布在某一条指数函数曲线y =2C 1e x C 的周围(其中12,c c 是待定的参数),故可用指数函数模型来拟合这两个变量. ③ 在上式两边取对数,得21ln ln y c x c =+ ,再令ln z y =,则21ln z c x c =+, 可以用线性回归方程来拟合. ④ 利用计算器算得 3.843,0.272a b =-=,z 与x 间的线性回归方程为0.272 3.843z x =-$,因此红铃虫的产卵数对温度的非线性回归方程为$0.272 3.843x y e -=. ⑤ 利用回归方程探究非线性回归问题,可按“作散点图→建模→确定方程”这三个步骤进行. 其关键在于如何通过适当的变换,将非线性回归问题转化成线性回归问题. 三、合作探究 例 2.:炼钢厂出钢时所用的盛钢水的钢包,在使用过程中,由于钢液及炉渣对包衬耐火材料的侵蚀,使其容积不断增大,请根据表格中的数据找出使用次数x 与增大的容积y 之间的关系.

统计学课后习题答案第七章 相关分析与回归分析

第七章相关分析与回归分析 一、单项选择题 1.相关分析是研究变量之间的 A.数量关系 B.变动关系 C.因果关系 D.相互关系的密切程度 2.在相关分析中要求相关的两个变量 A.都是随机变量 B.自变量是随机变量 C.都不是随机变量 D.因变量是随机变量 3.下列现象之间的关系哪一个属于相关关系? A.播种量与粮食收获量之间关系 B.圆半径与圆周长之间关系 C.圆半径与圆面积之间关系 D.单位产品成本与总成本之间关系 4.正相关的特点是 A.两个变量之间的变化方向相反 B.两个变量一增一减 C.两个变量之间的变化方向一致 D.两个变量一减一增 5.相关关系的主要特点是两个变量之间 A.存在着确定的依存关系 B.存在着不完全确定的关系 C.存在着严重的依存关系 D.存在着严格的对应关系 6.当自变量变化时, 因变量也相应地随之等量变化,则两个变量 之间存在着 A.直线相关关系 B.负相关关系 C.曲线相关关系 D.正相关关系 7.当变量X值增加时,变量Y值都随之下降,则变量X和Y之间存 在着 A.正相关关系 B.直线相关关系 C.负相关关系 D.曲线相关关系 8.当变量X值增加时,变量Y值都随之增加,则变量X和Y之间存 在着 A.直线相关关系 B.负相关关系 C.曲线相关关系 D.正相关关系 9.判定现象之间相关关系密切程度的最主要方法是 A.对现象进行定性分析 B.计算相关系数 C.编制相关表 D.绘制相关图 10.相关分析对资料的要求是 A.自变量不是随机的,因变量是随机的 B.两个变量均不是随机的 C.自变量是随机的,因变量不是随机的 D.两个变量均为随机的 11.相关系数 A.既适用于直线相关,又适用于曲线相关 B.只适用于直线相关 C.既不适用于直线相关,又不适用于曲线相关 D.只适用于曲线相关 12.两个变量之间的相关关系称为

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

一元线性回归分析论文

一元线性回归分析的应用 ——以微生物生长与温度关系为例 摘要:一元线性回归预测法是分析一个因变量与一个自变量之间的线性关系的预测方法。应用最小二乘法确定直线,进而运用直线进行预测。本文运用一元线性回归分析的方法,构建模型并求出模型参数,对分析结果的显著性进行了假设检验,从而了微生物生长与温度间的关系。 关键词:一元线性回归分析;最小二乘法;假设检验;微生物;温度 回归分析是研究变量之间相关关系的统计学方法,它描述的是变量间不完全确定的关系。回归分析通过建立模型来研究变量间的这种关系,既可以用于分析和解释变量间的关系,又可用于预测和控制,进而广泛应用于自然科学、工程技术、经济管理等领域。本文尝试用一元线性回归分析方法为微生物生长与温度之间的关系建模,并对之后几年的情况进行分析和预测。 1 一元线性回归分析法原理 1.1 问题及其数学模型 一元线性回归分析主要应用于两个变量之间线性关系的研究,回归模型模型为εββ++=x Y 10,其中10,ββ为待定系数。实际问题中,通过观测得到n 组数据(X i ,Y i )(i=1,2,…,n ),它们满足模型i i i x y εββ++=10(i=1,2,…,n )并且通常假定E(εi )=0,V ar (εi )=σ2各εi 相互独立且服从正态分布。回归分析就是根据样本观 察值寻求10,ββ的估计10?,?ββ,对于给定x 值, 取x Y 10???ββ+=,作为x Y E 10)(ββ+=的估计,利用最小二乘法得到10,ββ的估计10? ,?ββ,其中??? ? ??????? ??-???? ??-=-=∑ ∑ ==n i i n i i i x n x xy n y x x y 1221110???βββ。 1.2 相关系数 上述回归方程存在一些计算相关系数。设L XX =∑ ∑==-=-=n i i n i i def xx x n x x x L 1 2 2 1 2 )(,称为关于X 的离

相关系数与回归分析

第八章相关与回归分析 114、什么叫相关分析? 研究两个或两个以上变量之间相关程度大小以及用一定涵数来表达现象相互关系的方法。 115、什么叫相关关系? 相关关系是一种不完全确定的依存关系,即因素标志的每一个数值都可能有若干结果标志的数值与之对应。 116、判定现象之间有无相关关系的方法有哪些? 判断现象之间有无相关关系,首先要对其作定性分析,否则很可能把虚假相关现象拿来作相关分析。相关表和相关图都是判定现象之间有无相关关系的重要方法。而相关系数主要是用来测定现象之间相关的密切程度的指标,估计标准误差是判定回归方程式代表性大小的指标。所以判断方法有客观现象作定性分析、编制相关表、绘制相关图。 117、什么叫相关系数? 测定变量之间相关密切程度和相关方向的指标。 118、相关系数有何特点? 参与相关分析的两个变量是对等的,不分自变量与因变量,因此相关系数只有一个。相关系数有正负号反映相关关系的方向中,正负瓜果正相关,负号反映负相关。计算相关系数的两个变量都是随机变量。 119、某产品产量与单位成本的相关系数是-0.8;(乙)产品单位成本与利润率的相关系数是-0.95;(乙)比(甲)的相关程度高吗? 相关系数是说明相关程度大小的指标,相关系数的取值范围在±1之间,相关系数越接近±1,说明两变量相关程度越高,越接近于0,说明相关程度越低。因此,(乙)比(甲)的相关程度高。 120、什么叫回归分析? 对具有相关关系的两个或两个以上变量之间数量变化的一般关系进行测定,确定一个相应的数学表达式,已从一个已知量推算另一个未知量,为估计预测提供一个重要方法。 121、与相关分析相比,回归分析有什么特点? 两个变量是不对等的,必须区自变量与因变量;因变量是随机的,自变量是可以控制的;对于一个没有因果关系的两个变量,可以求得两个回归方程,一个是Y倚X的回归方程,另一个是X倚Y的回归方程。 122、回归方程中回归系数的涵义是什么? 回归系数表示:当自变量X每增减一个单位时,因变量Y的平均增减值。 123、当所有的观测值都落在直线y c=a+bx上时,则x与y之间的相关系数为多少?

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