选修1-2-1.1回归分析的基本思想及其初步应用ppt课件

我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第一章第一章 统计案例统计案例第一章第一章 统计案例统计案例1.1回归分析的基本思想及其初步应用回归分析的基本思想及其初步应用1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物a.比数学3中“回归”增加的内容数学统计1.画散点图画散点图2.了解最小二乘法了解最小二乘法的思想的思想3.求回归直线方程求回归直线方程ybxa4.用回归直线方程用回归直线方程解决应用问题解决应用问题选修-统计案例5.引入线性回归模型引入线性回归模型ybxae6.了解模型中随机误差项了解模型中随机误差项e产产生的原因生的原因7.了解相关指数了解相关指数 R2 和模型拟和模型拟合的效果之间的关系合的效果之间的关系8.了解残差图的作用了解残差图的作用9.利用线性回归模型解决一类利用线性回归模型解决一类非线性回归问题非线性回归问题10.正确理解分析方法与结果正确理解分析方法与结果a.比数学比数学3中中“回归回归”增加的内容数学增加的内容数学统计选修统计选修-2问题问题1 1：正方形的面积正方形的面积y y与正方形的边长与正方形的边长x x之间之间 的的函数关系函数关系是是y=xy=x2 2确定性关系确定性关系问题问题2 2：某水田水稻产量某水田水稻产量y y与施肥量与施肥量x x之间是否之间是否 -有一个确定性的关系？有一个确定性的关系？例如：例如：在在 7 7 块并排、形状大小相同的试验田块并排、形状大小相同的试验田上上 进行施肥量对水稻产量影响的试验，得到进行施肥量对水稻产量影响的试验，得到如下所示的一组数据：如下所示的一组数据：施化肥量施化肥量x x 15 20 25 30 35 40 45 15 20 25 30 35 40 45水稻产量水稻产量y y 330 345 365 405 445 450 455 330 345 365 405 445 450 455复习复习:变量之间的两种关系变量之间的两种关系问题问题1：正方形的面积：正方形的面积y与正方形的边长与正方形的边长x之间之间y=x2确定确定3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10 20 30 40 5010 20 30 40 50500500450450400400350350300300发现：图中各点，大致分布在某条直线附近。发现：图中各点，大致分布在某条直线附近。x xy y施化肥量施化肥量水稻产量水稻产量施化肥量施化肥量x x 15 20 25 30 35 15 20 25 30 35 40 4540 45水稻产量水稻产量y y 330 345 365 405 445 450 455 330 345 365 405 445 450 455散点图散点图10 20 30 40 505004自变量取值一定时，因变量的取值带有一定随自变量取值一定时，因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系叫做机性的两个变量之间的关系叫做相关关系相关关系。1 1、定义：、定义：1 1）：相关关系是一种不确定性关系；）：相关关系是一种不确定性关系；注注对具有相关关系的两个变量进行对具有相关关系的两个变量进行统计分析的方法叫统计分析的方法叫回归分析回归分析。2 2）：）：自变量取值一定时，因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的自变量取值一定时，因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的52 2、现实生活中存在着大量的相关关系。现实生活中存在着大量的相关关系。如：人的身高与年龄；如：人的身高与年龄；产品的成本与生产数量；产品的成本与生产数量；商品的销售额与广告费；商品的销售额与广告费；家庭的支出与收入。等等家庭的支出与收入。等等2、现实生活中存在着大量的相关关系。、现实生活中存在着大量的相关关系。6例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表1-1所示。所示。求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为172cm的女大学生的体重。的女大学生的体重。案例案例1：女大学生的身高与体重：女大学生的身高与体重解：解：1、选取身高为自变量、选取身高为自变量x，体重为因变量，体重为因变量y，作散点图：，作散点图：2、由散点图知道身高和体重有比较好的、由散点图知道身高和体重有比较好的线性相关关系，因此可以用线性回归方程线性相关关系，因此可以用线性回归方程刻画它们之间的关系。刻画它们之间的关系。3、从散点图还看到，样本点散布在某一条、从散点图还看到，样本点散布在某一条直线的附近，有比较好的线性相关关系。直线的附近，有比较好的线性相关关系。可以用可以用线性回归直线线性回归直线来来y=bx+a来近似刻画它来近似刻画它们之间的关系。们之间的关系。例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表1-1所示。所示。5943616454505748体重/kg170155165175170157165165身高/cm87654321编号求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为172cm的女大学生的体重。的女大学生的体重。根据最小二乘法估计 和 就是未知参数a和b的最好估计，例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物制表7 8 合计654321i制表制表7 8 合计合计654321i9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物所以回归方程是所以回归方程是所以，对于身高为所以，对于身高为172cm的女大学生，由回归方程可以预报的女大学生，由回归方程可以预报其体重为其体重为探究：探究：身高为身高为172cm的女大学生的体重一定是的女大学生的体重一定是60.316kg吗？吗？如果不是，你能解析一下原因吗？如果不是，你能解析一下原因吗？例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表1-1所示。所示。5943616454505748体重/kg170155165175170157165165身高/cm87654321编号求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为172cm的女大学生的体重。的女大学生的体重。所以回归方程是所以，对于身高为所以回归方程是所以，对于身高为172cm的女大学生，由回归方的女大学生，由回归方10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物探究探究P4：身高为身高为172cm的女大学生的体重一定是的女大学生的体重一定是60.316kg吗吗？如果不是，你能解析一下原因吗？如果不是，你能解析一下原因吗？答：身高为答：身高为172cm的女大学生的体重不一定是的女大学生的体重不一定是60.316kg，但一般可以认为她的体重在，但一般可以认为她的体重在60.316kg左右。左右。60.136kg不是每个身高为不是每个身高为172cm的女大学生的体重的女大学生的体重的预测值，而是所有身高为的预测值，而是所有身高为172cm的女大学生的女大学生平均平均体重的预测值体重的预测值。探究探究P4：答：身高为：答：身高为172cm的女大学生的体重不一定是的女大学生的体重不一定是60.11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.用相关系数用相关系数 r 来衡量来衡量2.公式：公式：求出线性相关方程后，求出线性相关方程后，说明身高说明身高x每每增加一个单位增加一个单位,体重体重y就增加就增加0.849个单位个单位,这表这表明体重与身高具有正的线性相关关系明体重与身高具有正的线性相关关系.如何描如何描述它们之间线性相关关系的强弱呢述它们之间线性相关关系的强弱呢?1.用相关系数用相关系数 r 来衡量来衡量2.公式：求出线性相关方程后，公式：求出线性相关方程后，12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表1-1所示。所示。求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为求根据一名女大学生的身高预报她的体重的回归方程，并预报一名身高为172cm的女大学生的体重。的女大学生的体重。案例案例1：女大学生的身高与体重：女大学生的身高与体重解：解：1、选取身高为自变量、选取身高为自变量x，体重为因变量，体重为因变量y，作散点图：，作散点图：2、由散点图知道身高和体重有比较好的、由散点图知道身高和体重有比较好的线性相关关系，因此可以用线性回归方程线性相关关系，因此可以用线性回归方程刻画它们之间的关系。刻画它们之间的关系。3、从散点图还看到，样本点散布在某一条、从散点图还看到，样本点散布在某一条直线的附近，而不是在一条直线上，所以直线的附近，而不是在一条直线上，所以不能用一次函数不能用一次函数y=bx+a描述它们关系描述它们关系。我们可以用下面的我们可以用下面的线性回归模型线性回归模型来表示：来表示：y=bx+a+e，其中，其中a和和b为模型的未知参数，为模型的未知参数，e称为随机误差称为随机误差。例例1 从某大学中随机选取从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如表名女大学生，其身高和体重数据如表113函数模型与回归模型之间的差别函数模型与回归模型之间的差别函数模型：回归模型：可以提供选择模型的准则函数模型与回归模型之间的差别函数模型：回归模型：可以提供函数模型与回归模型之间的差别函数模型：回归模型：可以提供14思考思考产生随机误差项产生随机误差项e的原因是什么？的原因是什么？随机误差随机误差e e的来源的来源(可以推广到一般）：可以推广到一般）：1、其它因素的影响：影响体重y 的因素不只是身高 x，可能还包括遗传基因、饮食习惯、生长环境等因素；2、用线性回归模型近似真实模型所引起的误差；3、身高 x 的观测误差。思考随机误差思考随机误差e的来源的来源(可以推广到一般）：可以推广到一般）：15函数模型与回归模型之间的差别函数模型与回归模型之间的差别函数模型：回归模型：线性回归模型线性回归模型y=bx+a+e增加了随机误差项增加了随机误差项e，因变量，因变量y的值的值由自变量由自变量x和随机误差项和随机误差项e共同确定，即共同确定，即自变量自变量x只能解析部分只能解析部分y的变化的变化。在统计中，我们也把自变量在统计中，我们也把自变量x称为解析变量，因变量称为解析变量，因变量y称为预称为预报变量。报变量。函数模型与回归模型之间的差别函数模型：回归模型：函数模型与回归模型之间的差别函数模型：回归模型：16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物对回归模型进行统计检验对回归模型进行统计检验对回归模型进行统计检验对回归模型进行统计检验175943616454505748体重/kg170155165175170157165165身高/cm87654321编号 那么，在这个总的效应（总偏差平方和）中，有那么，在这个总的效应（总偏差平方和）中，有多少来自于解析变量（身高）？有多少来自于随机误多少来自于解析变量（身高）？有多少来自于随机误差？差？假设随机误差对体重没有影响，也就是说，体重仅受身高的影响，那么散点图中所有的点将完全落在回归直线上。但是，在图中，数据点并没有完全落在回归直线上。这些点散这些点散布在回归直线附近，所以一定是随机误差把这些点从回归直布在回归直线附近，所以一定是随机误差把这些点从回归直线上线上“推推”开了开了。因此，数据点和它在回归直线上相应位置的差异因此，数据点和它在回归直线上相应位置的差异 是随机误差的效应，称是随机误差的效应，称 为为残差残差。5943616454505748体重体重/kg17015516518例如，编号为例如，编号为6的女大学生，计算随机误差的效应（残差）为：的女大学生，计算随机误差的效应（残差）为：对每名女大学生计算这个差异，然后分别将所得的值平方后对每名女大学生计算这个差异，然后分别将所得的值平方后加起来，用数学符号表示为：加起来，用数学符号表示为：称为称为残差平方和残差平方和，它代表了它代表了随机误差的效应随机误差的效应。例如，编号为例如，编号为6的女大学生，计算随机误差的效应（残差）为：对每的女大学生，计算随机误差的效应（残差）为：对每19我们可以用我们可以用相关指数相关指数R2来刻画回归的效果，其计算公式是来刻画回归的效果，其计算公式是 显然，显然，R2的值越大，说明残差平方和越小，也就是的值越大，说明残差平方和越小，也就是说模型拟合效果越好。说模型拟合效果越好。在线性回归模型中，在线性回归模型中，R2表示解析变量对预报变量变表示解析变量对预报变量变化的贡献率化的贡献率。R2越接近越接近1，表示回归的效果越好（因为，表示回归的效果越好（因为R2越接近越接近1，表，表示解析变量和预报变量的线性相关性越强）。示解析变量和预报变量的线性相关性越强）。我们可以用相关指数我们可以用相关指数R2来刻画回归的效果，其计算公式是来刻画回归的效果，其计算公式是 20 如果某组数据可能采取几种不同回归方程进行回归分如果某组数据可能采取几种不同回归方程进行回归分析，则可以通过比较析，则可以通过比较R2的值来做出选择，即的值来做出选择，即选取选取R2较大较大的模型作为这组数据的模型的模型作为这组数据的模型。总的来说：总的来说：相关指数相关指数R2是度量模型拟合效果的一种指标。是度量模型拟合效果的一种指标。在线性模型中，它在线性模型中，它代表自变量刻画预报变量的代表自变量刻画预报变量的能力能力。如果某组数据可能采取几种不同回归方程进行回归分析如果某组数据可能采取几种不同回归方程进行回归分析21我们可以用我们可以用相关指数相关指数R2来刻画回归的效果，其计算公式是来刻画回归的效果，其计算公式是 在例在例I中可以看出，中可以看出，R20.64即，解析变量对总效应约贡献了即，解析变量对总效应约贡献了64%，可以叙述为，可以叙述为“身高解析身高解析了了64%的体重变化的体重变化”，而随机误差贡献了剩余的，而随机误差贡献了剩余的36%。所以，。所以，身高对体重的效应比随机误差的效应大得多。身高对体重的效应比随机误差的效应大得多。我们可以用相关指数我们可以用相关指数R2来刻画回归的效果，其计算公式是来刻画回归的效果，其计算公式是 22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物选修选修1-2-123 在研究两个变量间的关系时，首先要根据散在研究两个变量间的关系时，首先要根据散点图来粗略判断它们是否线性相关，是否可以用点图来粗略判断它们是否线性相关，是否可以用回归模型来拟合数据。回归模型来拟合数据。残差分析与残差图的定义：残差分析与残差图的定义：然后，我们可以通过残差然后，我们可以通过残差 来来判断模型拟合的效果，判断原始数据中是否存在判断模型拟合的效果，判断原始数据中是否存在可疑数据，可疑数据，这方面的分析工作称为残差分析这方面的分析工作称为残差分析。在研究两个变量间的关系时，首先要根据散点图来粗略在研究两个变量间的关系时，首先要根据散点图来粗略24 我们可以利用图形来分析残差特性，作图时纵我们可以利用图形来分析残差特性，作图时纵坐标为残差，横坐标可以选为样本编号，或身高数坐标为残差，横坐标可以选为样本编号，或身高数据，或体重估计值等，这样作出的图形称为据，或体重估计值等，这样作出的图形称为残差图残差图。表表1-4列出了女大学生身高和体重的原始数据以及列出了女大学生身高和体重的原始数据以及相应的残差数据。相应的残差数据。使用公式使用公式 计算残差计算残差 我们可以利用图形来分析残差特性，作图时纵坐标为残我们可以利用图形来分析残差特性，作图时纵坐标为残25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物残差图的制作及作用。残差图的制作及作用。坐标纵轴为残差变量，横轴可以有不同的选择；坐标纵轴为残差变量，横轴可以有不同的选择；若模型选择的正确，残差图中的点应该分布在以若模型选择的正确，残差图中的点应该分布在以横轴为心的带形区域横轴为心的带形区域；对于远离横轴的点，要特别注意对于远离横轴的点，要特别注意。身高与体重残差图异常点 错误数据 模型问题 几点说明：几点说明：第一个样本点和第第一个样本点和第6个样本点的残差比较大，需要确认在采集过程中是否有人为个样本点的残差比较大，需要确认在采集过程中是否有人为的错误。如果数据采集有错误，就予以纠正，然后再重新利用线性回归模型拟合数的错误。如果数据采集有错误，就予以纠正，然后再重新利用线性回归模型拟合数据；如果数据采集没有错误，则需要寻找其他的原因。据；如果数据采集没有错误，则需要寻找其他的原因。另外，残差点比较均匀地落在水平的带状区域中，说明选用的模型比较合适，这另外，残差点比较均匀地落在水平的带状区域中，说明选用的模型比较合适，这样的带状区域的宽度越窄，说明模型拟合精度越高，回归方程的预报精度越高。样的带状区域的宽度越窄，说明模型拟合精度越高，回归方程的预报精度越高。残差图的制作及作用。身高与体重残差图异常点残差图的制作及作用。身高与体重残差图异常点 错误数据错误数据 26用身高预报体重时，需要注意下列问题：用身高预报体重时，需要注意下列问题：1、回归方程只适用于我们所研究的样本的总体；、回归方程只适用于我们所研究的样本的总体；2、我们所建立的回归方程一般都有时间性；、我们所建立的回归方程一般都有时间性；3、样本采集的范围会影响回归方程的适用范围；、样本采集的范围会影响回归方程的适用范围；4、不能期望回归方程得到的预报值就是预报变量的精确值。、不能期望回归方程得到的预报值就是预报变量的精确值。事实上，它是预报变量的可能取值的平均值。事实上，它是预报变量的可能取值的平均值。这些问题也使用于其他问题。这些问题也使用于其他问题。用身高预报体重时，需要注意下列问题：用身高预报体重时，需要注意下列问题：1、回归方程只适用于我们、回归方程只适用于我们27一般地，建立回归模型的基本步骤为：一般地，建立回归模型的基本步骤为：（1）确定研究对象，明确哪个变量是解析变量，哪个变量）确定研究对象，明确哪个变量是解析变量，哪个变量是预报变量。是预报变量。（2）画出确定好的解析变量和预报变量的散点图，观察它）画出确定好的解析变量和预报变量的散点图，观察它们之间的关系（如是否存在线性关系等）。们之间的关系（如是否存在线性关系等）。（3）由经验确定回归方程的类型（如我们观察到数据呈线）由经验确定回归方程的类型（如我们观察到数据呈线性关系，则选用线性回归方程性关系，则选用线性回归方程y=bx+a）.（4）按一定规则估计回归方程中的参数（如最小二乘法）。）按一定规则估计回归方程中的参数（如最小二乘法）。（5）得出结果后分析残差图是否有异常（个别数据对应）得出结果后分析残差图是否有异常（个别数据对应残差过大，或残差呈现不随机的规律性，等等），过存在残差过大，或残差呈现不随机的规律性，等等），过存在异常，则检查数据是否有误，或模型是否合适等。异常，则检查数据是否有误，或模型是否合适等。一般地，建立回归模型的基本步骤为：（一般地，建立回归模型的基本步骤为：（1）确定研究对象，明确哪）确定研究对象，明确哪28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物什么是回归分析？什么是回归分析？（内容）（内容）1.1.从从从从一一一一组组组组样样样样本本本本数数数数据据据据出出出出发发发发，确确确确定定定定变变变变量量量量之之之之间间间间的的的的数数数数学学学学关关关关系式系式系式系式2.2.对对对对这这这这些些些些关关关关系系系系式式式式的的的的可可可可信信信信程程程程度度度度进进进进行行行行各各各各种种种种统统统统计计计计检检检检验验验验，并并并并从从从从影影影影响响响响某某某某一一一一特特特特定定定定变变变变量量量量的的的的诸诸诸诸多多多多变变变变量量量量中中中中找找找找出出出出哪哪哪哪些些些些变量的影响显著，哪些不显著变量的影响显著，哪些不显著变量的影响显著，哪些不显著变量的影响显著，哪些不显著3.3.利利利利用用用用所所所所求求求求的的的的关关关关系系系系式式式式，根根根根据据据据一一一一个个个个或或或或几几几几个个个个变变变变量量量量的的的的取取取取值值值值来来来来预预预预测测测测或或或或控控控控制制制制另另另另一一一一个个个个特特特特定定定定变变变变量量量量的的的的取取取取值值值值，并并并并给给给给出这种预测或控制的精确程度出这种预测或控制的精确程度出这种预测或控制的精确程度出这种预测或控制的精确程度什么是回归分析？什么是回归分析？（内容）从一组样本数据出发，确定变量之间的（内容）从一组样本数据出发，确定变量之间的29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物回归分析与相关分析的区别回归分析与相关分析的区别1.1.相相相相关关关关分分分分析析析析中中中中，变变变变量量量量 x x 变变变变量量量量 y y 处处处处于于于于平平平平等等等等的的的的地地地地位位位位；回回回回归归归归分分分分析析析析中中中中，变变变变量量量量 y y 称称称称为为为为因因因因变变变变量量量量，处处处处在在在在被被被被解解解解释释释释的的的的地地地地位位位位，x x 称为自变量，用于预测因变量的变化称为自变量，用于预测因变量的变化称为自变量，用于预测因变量的变化称为自变量，用于预测因变量的变化2.2.相相相相关关关关分分分分析析析析中中中中所所所所涉涉涉涉及及及及的的的的变变变变量量量量 x x 和和和和 y y 都都都都是是是是随随随随机机机机变变变变量量量量；回回回回归归归归分分分分析析析析中中中中，因因因因变变变变量量量量 y y 是是是是随随随随机机机机变变变变量量量量，自自自自变变变变量量量量 x x 可可可可以以以以是是是是随机变量，也可以是非随机的确定变量随机变量，也可以是非随机的确定变量随机变量，也可以是非随机的确定变量随机变量，也可以是非随机的确定变量3.3.相相相相关关关关分分分分析析析析主主主主要要要要是是是是描描描描述述述述两两两两个个个个变变变变量量量量之之之之间间间间线线线线性性性性关关关关系系系系的的的的密密密密切切切切程程程程度度度度；回回回回归归归归分分分分析析析析不不不不仅仅仅仅可可可可以以以以揭揭揭揭示示示示变变变变量量量量 x x 对对对对变变变变量量量量 y y 的的的的影影影影响大小，还可以由回归方程进行预测和控制响大小，还可以由回归方程进行预测和控制响大小，还可以由回归方程进行预测和控制响大小，还可以由回归方程进行预测和控制 回归分析与相关分析的区别相关分析中，变量回归分析与相关分析的区别相关分析中，变量 x 变量变量 y 处于处于30我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物练练:某种产品的广告费支出某种产品的广告费支出x与销售额与销售额y之间有如表之间有如表所示数据所示数据:(1)求求x,y之间的相关系数之间的相关系数;(2)求线性回归方程求线性回归方程;练练:某种产品的广告费支出某种产品的广告费支出x与销售额与销售额y之间有如表所示数据之间有如表所示数据:(131我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物离差平方和的分解离差平方和的分解（三个平方和的意义）1.总偏差平方和总偏差平方和(SST)q反映因变量的反映因变量的 n 个观察值与其均值的总离差个观察值与其均值的总离差2.回归平方和回归平方和(SSR)q反反映映自自变变量量 x 的的变变化化对对因因变变量量 y 取取值值变变化化的的影影响响，或或者者说说，是是由由于于 x 与与 y 之之间间的的线线性性关关系系引引起起的的 y 的的取值变化，也称为可解释的平方和取值变化，也称为可解释的平方和3.残差平方和残差平方和(SSE)q反反映映除除 x 以以外外的的其其他他因因素素对对 y 取取值值的的影影响响，也也称称为为不可解释的平方和或剩余平方和不可解释的平方和或剩余平方和离差平方和的分解离差平方和的分解（三个平方和的意义）总偏差平方和（三个平方和的意义）总偏差平方和(SST32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物样本决定系数样本决定系数（判定系数 r2）1.回归平方和占总离差平方和的比例2.反映回归直线的拟合程度3.取值范围在 0,1 之间4.r2 1，说明回归方程拟合的越好；r20，说明回归方程拟合的越差5.判定系数等于相关系数的平方，即r2(r)2样本决定系数样本决定系数（判定系数（判定系数 r2）回归平方和占总离差平方和）回归平方和占总离差平方和33我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 2、现实生活中存在着大量的相关关系。现实生活中存在着大量的相关关系。如：人的身高与年龄；如：人的身高与年龄；产品的成本与生产数量；产品的成本与生产数量；商品的销售额与广告费；商品的销售额与广告费；家庭的支出与收入。等等家庭的支出与收入。等等探索：水稻产量探索：水稻产量y y与施肥量与施肥量x x之间大致有何之间大致有何规律？规律？2、现实生活中存在着大量的相关关系。探索：水稻产量、现实生活中存在着大量的相关关系。探索：水稻产量y与施肥量与施肥量34我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10 20 30 40 5010 20 30 40 50500500450450400400350350300300发现：图中各点，大致分布在某条直线附近。发现：图中各点，大致分布在某条直线附近。探索探索2 2：在这些点附近可画直线不止一条，：在这些点附近可画直线不止一条，哪条直线最能代表哪条直线最能代表x x与与y y之间的关系呢？之间的关系呢？x xy y施化肥量施化肥量水稻产量水稻产量施化肥量施化肥量x x 15 20 25 30 35 40 45 15 20 25 30 35 40 45水稻产量水稻产量y y 330 345 365 405 445 450 455 330 345 365 405 445 450 455散点图散点图10 20 30 40 5050035我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物什么是回归分析：什么是回归分析：“回归回归”一词是由英国生物学家一词是由英国生物学家F.Galton在研究人体身高的遗传问题时首先提出的。在研究人体身高的遗传问题时首先提出的。根据遗传学的观点，子辈的身高受父辈影响，以根据遗传学的观点，子辈的身高受父辈影响，以X记父辈身高，记父辈身高，Y记子辈身高。记子辈身高。虽然子辈身高一般受父辈影响，但同样身高的父亲，其子身高并不一致，因此，虽然子辈身高一般受父辈影响，但同样身高的父亲，其子身高并不一致，因此，X和和Y之间存在一种相关关系。之间存在一种相关关系。一般而言，父辈身高者，其子辈身高也高，依此推论，祖祖辈辈遗传下来，身一般而言，父辈身高者，其子辈身高也高，依此推论，祖祖辈辈遗传下来，身高必然向两极分化，而事实上并非如此，显然有一种力量将身高拉向中心，即子辈高必然向两极分化，而事实上并非如此，显然有一种力量将身高拉向中心，即子辈的身高有向中心回归的特点。的身高有向中心回归的特点。“回归回归”一词即源于此。一词即源于此。虽然这种向中心回归的现象只是特定领域里的结论，并不具有普遍性，但从它虽然这种向中心回归的现象只是特定领域里的结论，并不具有普遍性，但从它所描述的关于所描述的关于X为自变量，为自变量，Y为不确定的因变量这种变量间的关系看，和我们现在的为不确定的因变量这种变量间的关系看，和我们现在的回归含义是相同的。回归含义是相同的。不过，现代回归分析虽然沿用了不过，现代回归分析虽然沿用了“回归回归”一词，但内容已有很大变化，它是一种应用一词，但内容已有很大变化，它是一种应用于许多领域的广泛的分析研究方法，在经济理论研究和实证研究中也发挥着重要作用。于许多领域的广泛的分析研究方法，在经济理论研究和实证研究中也发挥着重要作用。什么是回归分析：什么是回归分析：“回归回归”一词是由英国生物学家一词是由英国生物学家F.Galton36我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作业作业:某种产品的广告费支出某种产品的广告费支出x与销售额与销售额y之间有如之间有如表所示数据表所示数据:(1)求求x,y之间的相关系数之间的相关系数;(2)求线性回归方程求线性回归方程;(3)求总偏差平方和及残差平方和求总偏差平方和及残差平方和;(4)求求R2,说明模型的拟合效果说明模型的拟合效果,残差变量对销售额的残差变量对销售额的影响百分比影响百分比.（看看课本第（看看课本第6页表页表13）作业作业:某种产品的广告费支出某种产品的广告费支出x与销售额与销售额y之间有如表所示数据之间有如表所示数据:(37