内容正文:
第二节 成对数据的统计分析
【课标标准】
1.了解样本相关系数的统计意义.
2.了解最小二乘原理,掌握一元线性回归模型参数的最小二乘估计方法,会用一元线性回归模型进行预测.
3.理解2×2列联表的统计意义,了解2×2列联表独立性检验及其应用.
知识梳理
1.变量的相关关系
(1)相关关系
两个变量有关系,但又没有确切到可由其中一个去精确地决定另一个的程度,这种关系称为相关关系.
(2)正相关、负相关
从整体上看,当一个变量的值增加时,另一个变量的相应值也呈现________的趋势,我们就称这两个变量正相关; 如果当一个变量的值增加时,另一个变量的相应值呈现________的趋势,则称这两个变量负相关.
增加
减少
(3)线性相关关系与经验回归直线
如果两个变量的取值呈现正相关或负相关,而且散点落在一条________附近,我们就称这两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫做经验回归直线.
(4)样本相关系数
①r= ;
②当r>0时,表明成对样本数据__________;当r<0时,表明成对样本数据________.
r的绝对值越接近1,表明成对样本数据的线性相关程度________.r的绝对值越接近0,表明成对样本数据的线性相关程度________.
直线
正相关
负相关
越强
越弱
2.一元线性回归模型
(1)经验回归方程
我们将=x+称为y关于x的经验回归方程,也称经验回归函数或经验回归公式,其图形称为经验回归直线,其中
(2)残差:观测值减去________,称为残差.
预测值
好
差
3.列联表与独立性检验
(1)2×2列联表
如图,给出成对分类变量数据的交叉分类频数的数据统计表称为2×2列联表.
X Y 合计
Y=0 Y=1
X=0 a b a+b
X=1 c d c+d
合计 a+c b+d n=a+b+c+d
(2)独立性检验
依据上述2×2列联表构造统计量χ2=.
利用χ2的取值推断分类变量X和Y________的方法称为χ2独立性检验,读作“卡方独立性检验”,简称独立性检验.
临界值表
α 0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
xα 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
是否独立
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个随机变量的线性相关程度越强,相关系数的绝对值越接近0.( )
(2)经验回归直线=x+至少经过点(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)中的一个点.( )
(3)事件X,Y关系越密切,则由观测数据计算得到的χ2越大.( )
(4)由独立性检验可知,在犯错误的概率不超过1%的前提下认为物理成绩优秀与数学成绩优秀有关,某人数学成绩优秀,则他有99%的可能物理成绩优秀.( )
×
×
√
×
2.(教材改编)以下四个散点图中,变量x与y之间具有负的线性相关关系的是( )
答案:C
解析:观察散点图可以看出B和C选项中的点都在直线附近,即具有线性相关关系,而B中y随着x的增大而增大,具有正的线性相关关系,不合题意.C中y随着x的增大而减小,具有负的线性相关关系.故选C.
3.(教材改编)实验测得四组(x,y)的值为(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),则y与x之间的经验回归方程为( )
A.=x+1 B.=x+2
C.=2x+1 D.=x-1
答案:A
4.(易错)“厉行节约,反对浪费”之风悄然吹开,某市通过随机询问100名性别不同的居民是否能做到“光盘”行动,得到列联表:
分类 做不到“光盘” 能做到“光盘”
男 45 10
女 30 15
α 0.1 0.05 0.01
xα 2.706 3.841 6.635
由此列联表得到的正确结论是( )
A.在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”
B.在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为“该市居民能否做到‘光盘’与性别无关”
C.在犯错误的概率不超过0.1的前提下,认为“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”
D.在犯错误的概率不超过0.1的前提下,认为“该市居民能否做到‘光盘’与性别无关”
答案:C
5.(易错)在一次考试中,5名学生的数学和物理成绩如下表(已知学生的数学和物理成绩具有线性相关关系):
现已知其经验回归方程为=0.36x+,则根据此经验回归方程估计数学得90分的同学的物理成绩为________分.(四舍五入取整数)
学生的编号i 1 2 3 4 5
数学成绩x 80 75 70 65 60
物理成绩y 70 66 68 64 62
73
题型一