内容正文:
专题5 回归分析
例1.已知回归方程,则该方程在样本(1,4)处的残差为( )
A.﹣2 B.1 C.2 D.5
例2.研究变量x,y得到一组样本数据,进行回归分析,有以下结论
①残差平方和越小的模型,拟合的效果越好;
②用相关指数R2来刻画回归效果,R2越小说明拟合效果越好;
③在回归直线方程0.2x+0.8中,当解释变量x每增加1个单位时,预报变量平均减少0.2个单位;
④若变量y和x之间的相关系数为r=﹣0.9462,则变量y和x之间的负相关很强.
以上正确说法的是 .
例3.下列命题中,正确的命题有 .
①回归直线x恒过样本点中心(,),且至少过一个样本点;
②用相关指数R2来刻画回归效果,表示预报变量对解释变量变化的贡献率,R2越接近于1说明模型的拟合效果越好;
③残差图中残差点比较均匀的落在水平的带状区域中,说明选用的模型比较合适;
④两个模型中残差平方和越大的模型的拟合效果越好.
例4.下列命题:
①相关指数R2越小,则残差平方和越大,模型的拟合效果越好.
②对分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k来说,k越小,“X与Y有关系”可信程度越大.
③残差点比较均匀地落在水平带状区域内,带状区域越宽,说明模型拟合精度越高.
④两个随机变量相关性越强,则相关系数的绝对值越接近0.
其中错误命题的个数为 .
例5.垃圾是人类日常生活和生产中产生的废弃物,由于排出量大,成分复杂多样,且具有污染性,所以需要无害化、减量化处理.某市为调査产生的垃圾数量,采用简单随机抽样的方法抽取20个县城进行了分析,得到样本数据(xi,yi)(i=1,2,……,20),其中xi和yi分别表示第i个县城的人口(单位:万人)和该县年垃圾产生总量(单位:吨),并计算得80,4000,(xi)2=80,(yi)2=8000,(xi)(yi)=7000.
(1)请用相关系数说明该组数据中y与x之间的关系可用线性回归模型进行拟合;
(2)求y关于x的线性回归方程;
(3)某科研机构研发了两款垃圾处理机器,如表是以往两款垃圾处理机器的使用年限(整年)统计表:
使用年限
台数
款式
1年
2年
3年
4年
5年
甲款
5
20
15
10
50
乙款
15
20
10
5
50
某环保机构若考虑购买其中一款垃圾处理器,以使用年限的频率估计概率.根据以往经验估计,该机构选择购买哪一款垃圾处理机器,才能使用更长久?
参考公式:相关系数r.
对于一组具有线性相关关系的数据(xi,yi)(i=1,2,……,n),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,x.
例6.某基地蔬菜大棚采用水培、无土栽培方式种植各类蔬菜.据统计该基地的西红柿增加量y(百斤)与使用某种液体肥料x(千克)之间对应数据为如图所示的折线图.
(1)依据数据的折线图,请计算相关系数r(精确到0.01),并以此判定是否可用线性回归模型拟合y与x的关系?若是请求出回归直线方程,若不是请说明理由;
(2)过去50周的资料显示,该地周光照量X(小时)都在30小时以上,其中不足50小时的周数有5周,不低于50小时且不超过70小时的周数有35周,超过70小时的周数有10周.蔬菜大棚对光照要求较大,某光照控制仪商家为该基地提供了部分光照控制仪,但每周光照控制仪最多可运行台数受周光照量X限制,并有如表关系:
周光照量X(单位:小时)
30<X<50
50≤X≤70
n≥2
光照控制仪最多可运行台数
5
4
2
若某台光照控制仪运行,则该台光照控制仪周利润为3000元;若某台光照控制仪未运行,则该台光照控制仪周亏损1000元.若商家安装了5台光照控制仪,求商家在过去50周每周利润的平均值.
附:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),……,(xn,yn),其相关系数公式,回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,,参考数据,.
例7.湖南省从2021年开始将全面推行“3+1+2”的新高考模式,新高考对化学、生物、地理和政治等四门选考科目,制定了计算转换T分(即记入高考总分的分数)的“等级转换赋分规则”(详见附1和附2),具体的转换步骤为:①原始分Y等级转换;②原始分等级内等比例转换赋分.
某校的一次年级统考中,政治、生物两选考科目的原始分分布如表:
等级
A
B
C
D
E
比例
约15%
约35%
约35%
约13%
约2%
政治学科
各等级对应的原始分区间
[81,98]
[72,80]
[66,71]
[63,65]
[60,62]
生物学科
各等级对应的原始分区间
[90,100]
[77,89]
[69,76]
[66,68]
[63,65]
现从政治、生物两学科中分别