
8.2 一元線性回歸模型及其應用
思考:具有相關關系的兩個變量,其樣本點散布在某一條直線y=bx+a的附近,可以用一次函數(shù) y=bx+a來描述兩個變量之間的關系嗎?提示:不能.
(2)經(jīng)驗回歸方程的系數(shù)計算公式
(3)對模型刻畫數(shù)據(jù)效果的分析①殘差圖法:在殘差圖中,如果殘差比較均勻地集中在以________ _______________________,則說明經(jīng)驗回歸方程較好地刻畫了兩個變量的關系;②殘差平方和法:殘差平方和_________越小,模型的擬合效果越好;
對稱軸的水平帶狀區(qū)域內
隨著網(wǎng)絡的普及,網(wǎng)上購物的方式已經(jīng)受到越來越多年輕人的青睞,某家網(wǎng)絡店鋪商品的成交量x(單位:件)與店鋪的瀏覽量y(單位;次)之間的對應數(shù)據(jù)如下表所示:
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出散點圖;(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),求出y關于x的經(jīng)驗回歸方程;(3)當這種商品的成交量突破100件(含100 件)時,預測這家店鋪的瀏覽量至少為多少?[分析] 以橫軸表示成交量,縱軸表示瀏覽量,畫出散點圖,若散點圖顯示兩變量線性相關,則依據(jù)公式求解經(jīng)驗回歸方程,再利用經(jīng)驗回歸方程進行估計.
[解析] (1)散點圖如圖所示.
[規(guī)律方法] 經(jīng)驗回歸分析的步驟(1)收集樣本數(shù)據(jù),設為(xi,yi)(i=1,2,…,n)(數(shù)據(jù)一般由題目給出);(2)作出散點圖,確定x,y具有線性相關關系.
【對點訓練】? (2022·山東臨沂高三一模)蟋蟀鳴叫的頻率y(每分鐘鳴叫的次數(shù))與氣溫x(單位:℃)存在著較強的線性相關關系.某地研究人員根據(jù)當?shù)氐臍鉁睾腕傍Q叫的頻率得到了如下數(shù)據(jù):
已知某種商品的價格x(單位:元)與需求量y(單位:件)之間的關系有如下一組數(shù)據(jù):??求y關于x的經(jīng)驗回歸方程,并借助殘差平方和及R2說明回歸模型擬合效果的好壞.
【對點訓練】? 某運動員訓練次數(shù)與訓練成績之間的數(shù)據(jù)關系如表:??(1)作出散點圖;(2)求出經(jīng)驗回歸方程;(3)作出殘差圖;(4)計算R2,并說明運動員的訓練次數(shù)對成績的影響占百分之幾.
[解析] (1)作出該運動員訓練次數(shù)x與成績y的散點圖,如圖所示.由散點圖可知,它們之間具有相關關系.
(3)殘差分析:下面的表格列出了運動員訓練次數(shù)和成績的原始數(shù)據(jù)以及相應的殘差數(shù)據(jù).
作殘差圖如圖所示.由圖可知,殘差點比較均勻地分布在水平帶狀區(qū)域內,說明選擇的模型比較合適.(4)計算R2≈0.985 5,說明了該運動的訓練次數(shù)對成績的影響占98.55%.
(2022·山東青島高三調研)某公交公司推出掃碼支付優(yōu)惠乘車活動,活動設置了一段時間的推廣期,由于推廣期內優(yōu)惠力度較大,吸引了越來越多的人開始使用掃碼支付.某線路公交車隊統(tǒng)計了活動剛推出一周內每一天使用掃碼支付的人次,用x表示推出的天數(shù),y表示每天使用掃碼支付的人次(一人次等于十人),統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表:
根據(jù)以上數(shù)據(jù),繪制了如圖所示的散點圖.
(2)根據(jù)(1)的判斷結果及表中的數(shù)據(jù),求y關于x的經(jīng)驗回歸方程,并預測活動推出后第8天使用掃碼支付的人數(shù).參考數(shù)據(jù):
[規(guī)律方法] 求非線性經(jīng)驗回歸方程的方法(1)非線性經(jīng)驗回歸方程的求解,一般可以根據(jù)散點圖選取合適的非線性回歸模型,或根據(jù)已知條件選取擬合程度較好的非線性回歸模型,再通過變換,轉化為求線性經(jīng)驗回歸方程,最后還原即可.
【對點訓練】? 某公司為確定下一年度投入某種產(chǎn)品的宣傳費,需了解年宣傳費x(單位:千元)對年銷售量y(單位:t)和年利潤z(單位:千元)的影響.對近8年的年宣傳費xi和年銷售量yi(i=1,2,…,8)的數(shù)據(jù)作了初步處理,得到下面的散點圖及一些統(tǒng)計量的值.
(3)已知這種產(chǎn)品的年利潤z與x,y的關系為z=0.2y-x.根據(jù)(2)的結果回答下列問題:①年宣傳費x=49時,年銷售量及年利潤的預報值是多少?②年宣傳費x為何值時,年利潤的預報值最大?
生搬硬套求回歸直線方程的步驟致錯.在一次抽樣調查中測得樣本的5個樣本點數(shù)值如下表:
試建立y與x之間的經(jīng)驗回歸方程.
[辨析] 此題解法是錯誤的,原因是這兩個變量之間不是線性相關關系.此類問題的解決,應先對兩個變量間的相關關系進行相關性檢驗,然后結合作出的散點圖,選擇適宜的回歸方程.[正解] 由數(shù)值表可作散點圖如圖所示:
由置換后的數(shù)值表作散點如圖所示:
由散點圖可以看出y與t呈近似的線性相關關系.列表如下:
1.關于回歸分析,下列說法錯誤的是( )A.回歸分析是研究兩個具有相關關系的變量的方法B.散點圖中,解釋變量在x軸,響應變量在y軸C.回歸模型中一定存在隨機誤差D.散點圖能明確反映變量間的關系[解析] 用散點圖反映兩個變量間的關系時,存在誤差.
2.關于殘差圖的描述錯誤的是( )A.殘差圖的橫坐標可以是樣本編號B.殘差圖的橫坐標也可以是解釋變量或預報變量C.殘差點分布的帶狀區(qū)域的寬度越窄相關指數(shù)越小D.殘差點分布的帶狀區(qū)域的寬度越窄殘差平方和越小[解析] 殘差點分布的帶狀區(qū)域的寬度越窄,說明模型擬合精度越高,則殘差平方和越小,此時,相關指數(shù)R2的值越大.
4.已知變量x,y之間具有線性相關關系,其散點圖如圖所示,則其經(jīng)驗回歸方程可能為( )
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