内容正文:
第九章
统计
第45讲 数据分析—— 一元线性回归模型及其应用
第3课时 残差分析与决定系数
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习 南方凤凰台 数学 提高版
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残差分析
例1 H市某企业坚持以市场需求为导向,合理配置生产资源,不断改革、探索销售模式.下表是该企业每月生产的一种核心产品的产量x(单位:吨)与相应的生产总成本y(单位:万元)的五组对照数据.
举题说法
产量x/吨 1 2 3 4 5
生产总成本y/万元 3 7 8 10 12
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【解答】模型①的残差表如下:
请完成模型①的残差表与残差图,并根据残差图,判断哪一个模型更适宜作为y关于x的回归方程,并说明理由;
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画出残差图如图所示.
(例1)
结论:模型①更适宜作为y关于x的回归方程,理由1:模型①的4个样本点的残差点落在的带状区域比模型②的带状区域更窄;理由2:模型①的4个样本点的残差点比模型②的残差点更贴近x轴.
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(3) 根据模型①中y与x的经验回归方程,预测产量为6吨时相应的生产总成本.
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某公众号根据统计局统计公报提供的数据,对我国2015—2021年的国内生产总值GDP进行统计研究,做出如下2015—2021年GDP和GDP实际增长率的统计图表. 通过统计数据可以发现,GDP呈现逐年递增趋势.2020年,GDP增长率出现较明显降幅,但GDP却首次突破100万亿. 现统计人员选择线性回归模型,对年份代码x和年度实际GDP增长率y(%)进行回归分析.
年份 年度GDP/亿元 年份代码x GDP实际增长率y/%
2015年 688858.2 1 7.0
2016年 746395.1 2 6.8
2017年 832035.9 3 6.9
2018年 919281.1 4 6.7
2019年 986515.2 5 6.0
2020年 1015986.2 6 2.3
2021年 1143669.7 7 8.1
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(变式)
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将以上表格补充完整,指出GDP增长率出现异常数据的年份及异常现象,并根据所学统计学知识,结合生活实际,推测GDP增长率出现异常的可能原因;
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【解答】 表格补充完整如下:
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决定系数R2的应用
例2 某村通过种植紫甘薯来提高经济收入,紫甘薯对环境温度要求较高,根据以往的经验,随着温度的升高,其死亡株数成增长的趋势.下表给出了2021年种植的一批试验紫甘薯在温度升高时6组死亡的株数.
温度x/℃ 21 23 24 27 29 32
死亡数y/株 6 11 20 27 57 77
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①试与(1)中的回归模型相比,用决定系数R2说明哪种模型的拟合效果更好;
②用拟合效果好的模型预测温度为35℃时该批紫甘薯的死亡株数(结果取整数).
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(2022·汕头三模)某药企为评估一款新药的药效和安全性,组织一批志愿者进行临床用药实验,结果显示临床疗效评价指标A的数量y与连续用药天数x具有相关关系. 刚开始用药时,指标A的数量y变化明显,随着天数增加,y的变化趋缓. 根据志愿者的临床试验情况,得到了一组数据(xi,yi),i=1,2,3,4,5,…,10,xi表示连续用药i天,yi表示相应的临床疗效评价指标A的数值. 该药企为了进一步研究药物的临床效果,建立了y关于x的两个回归模型:
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(1) 根据所给的统计量,求模型②中y关于x的经验回归方程;
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(2) 根据下表中的数据,判断哪个模型的预测值精度更高、更可靠.
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(3) 根据(2)中精确度更高的模型,预测用药一个月后,疗效评价指标相对于用药半个月的变化情况(一个月以30天计,结果保留两位小数).
参考数据:ln 2≈0.693 1.
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1. (多选)对两个变量y和x进行回归分析,得到一组样本数据:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),则下列说法中正确的是( )
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【解析】 ABD正确,用决定系数R2来刻画回归效果,R2越大,说明模型的拟合效果越好,故C错误.
随堂内化
B. 残差平方和越小的模型,拟合的效果越好
C. 用决定系数R2来刻画回归效果,R2越小,说明模型的拟合效果越好
D. 若变量