内容正文:
培优微突破11 可线性化的非线性回归分析
第9章 统计
非线性回归问题的处理方法
(1)指数函数型y=ebx+a
①函数y=ebx+a的图象:
②处理方法:两边取对数得ln y=ln ebx+a,即ln y=bx+a.令z=ln y,把原始数据(x,y)转化为(x,z),再根据一元线性回归模型的方法求出a,b.
(2)对数函数型y=b ln x+a
①函数y=b ln x+a的图象:
②处理方法:设x′=ln x,原方程可化为y=bx′+a,再根据一元线性回归模型的方法求出a,b.
(3)y=bx2+a型
处理方法:设x′=x2,原方程可化为y=bx′+a,再根据一元线性回归模型的方法求出a,b.
[微重点]
[例] 下表为收集到的一组数据:
(1)已知x和y具有线性相关关系,且样本点分布在某一条指数型曲线y=c1ec2x的周围,请根据表格数据,预报回归模型;
(2)利用所得模型,预报x=40时y的值.
x 21 23 25 27 29 32 35
y 7 11 21 24 66 115 325
[解] (1)两边取对数把指数关系变为线性关系,令z=ln y,则有变换后的样本点应分布在直线z=bx+a(a=ln c1,b=c2)的周围,这样就可以利用线性回归模型来建立y与x之间的非经验回归方程了,数据可以转化为
x 21 23 25 27 29 32 35
z 1.946 2.398 3.045 3.178 4.190 4.745 5.784
[微训练]
为了研究某种细菌随时间x变化的繁殖个数y,收集数据如下:
求y对x的回归方程.
天数x 1 2 3 4 5 6
繁殖个数y 6 12 25 49 95 190
解:作出散点图如图(1)所示.
由散点图看出样本点分布在一条指数型曲线y=cebx的周围,则ln y=bx+ln c.
令z=ln y,a=ln c,则z=bx+a.
相应的散点图如图(2)所示.
从图(2)可以看出,变换后的样本点分布在一条直线附近,因此可以用经验回归方程来拟合.
x 1 2 3 4 5 6
z 1.79 2.48 3.22 3.89 4.55 5.25
求得经验回归方程为=0.272x-3.849,
∴=e0.272x-3.849.
(2)当x=40时,=e0.272×40-3.849≈1 131.
由表中数据可求得经验回归方程为=0.69x+1.112.
因此细菌的繁殖个数对天数的非经验回归方程为=e0.69x+1.112.
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