内容正文:
9.1.2 线性回归方程
明学习目标
课标
要求 1.结合具体实例,了解线性回归模型的含义,了解模型参数的统计意义,了解最小二乘原理,掌握线性回归模型参数的最小二乘法.
2.针对实际问题,会用线性回归模型进行预测.
重点
难点 重点:求线性回归方程并用线性回归方程进行预测.
难点:用最小二乘法求线性回归方程.
知结构体系
1
2
目
录
3
[四层] 学习内容 1 落实必备知识
[四层] 学习内容 2 强化关键能力
[四层]学习内容3.4 浸润学科素养和核心价值
3
1.随机误差
具有线性相关关系的两个变量的取值x,y,y的值不能由x完全确定,它们之间是统计相关关系,可将x,y之间的关系表示为y=a+bx+ε,其中_______是确定性函数,___称为随机误差.
2.随机误差产生的主要原因
(1)所用的___________不恰当引起的误差;
(2)忽略了________________;
(3)存在_____误差.
a+bx
ε
确定性函数
某些因素的影响
观测
3.线性回归模型中a,b值的求法
y=__________称为线性回归模型.
a+bx+ε
回归截距
回归系数
回归值
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.(多选)在如图所示的四个散点图中,适合用线性回归模型拟合其中两个变量的是 ( )
答案:AC
解析:结合散点图可知A、C中的散点大体分布在一条直线的左、右两侧.
3.甲、乙、丙、丁四位同学各自对A,B两变量的线性相关性做试验,并分别求得相关系数r与随机误差的平方和m如表:
甲 乙 丙 丁
r 0.82 0.78 0.69 0.85
m 106 115 124 103
则________同学的试验结果体现A,B两变量更强的线性相关性.
答案:丁
解析:由题图中数据可得丁的相关系数为0.85最大,更接近1,随机误差的平方和m最小,故丁同学的试验结果体现A,B两变量更强的线性相关性.
[典例1] 某研究机构对高三学生的记忆力x和判断力y进行统计分析,得下表数据:
[题点一] 求线性回归方程
x 6 8 10 12
y 2 3 5 6
[解] (1)作出散点图如图所示.
方法技巧
[提醒] 只有在散点图大致呈线性相关关系时,求出的线性回归方程才有实际意义,否则求出的线性回归方程毫无意义.
2.使用线性回归方程进行预测时,需注意以下问题
(1)线性回归方程只适用于所研究的样本的总体.
(2)线性回归方程一般都有时效性.
(3)自变量的取值不能离样本数据的范围太远,一般自变量的取值在样本数据范围内.
对点训练
1.某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如表数据:
单价x(元) 8 8.2 8.4 8.6 8.8 9
销量y(件) 90 84 83 80 75 68
[答案] ABD
方法技巧
对点训练
答案:B
[典例3] 某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如下表:
[题点三] 非线性回归模型的应用
身高x(cm) 60 70 80 90 100 110
体重y(kg) 6.13 7.90 9.99 12.15 15.02 17.50
身高x(cm) 120 130 140 150 160 170
体重y(kg) 20.92 26.86 31.11 38.85 47.25 55.05
(1)试建立y与x之间的回归方程;
(2)如果一名在校男生身高为168 cm,预测他的体重约为多少?
[解] (1)根据表中的数据画出散点图,如下:
由图可知,这些点分布在某条指数型函数曲线y=c1ec2x的周围,于是令z=ln y,列表如下:
x 60 70 80 90 100 110
z 1.81 2.07 2.30 2.50 2.71 2.86
x 120 130 140 150 160 170
z 3.04 3.29 3.44 3.66 3.86 4.01
作出散点图,如下:
方法技巧
解决非线性回归问题的方法及步骤
(1)确定变量:确定解释变量为x,预报变量为y;
(2)画散点图:通过观察散点图并与学过的函数(幂、指数、对数函数、二次函数)作比较,选取拟合效果好的函数模型;
(3)变量置换:通过变量置换把非线性回归问题转化为线性回归问题;
(4)分析拟合效果:通过计算相关指数等来判断拟合效果;
(5)写出非线性回归方程.
对点训练
参考数据:
解:(1)根据散点图判断,y=c·dx适宜作为每天使用扫码支付的人次y关于活动推出天数x的回归方程类型.
发展理性思维
1.已知变量X与Y满足关系式:Y=-0.1X+1,变量Y与I正相关,下列结论正确的是 ( )
A.X与Y负相关,X与I负相关