第七章 相关分析和线性回归分析归纳.ppt
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第7章 相关分析与回归分析(含SPSS)
四、偏相关分析
(一) 偏相关分析和偏相关系数 偏相关分析也称净相关分析,它在控制其他变量 的线性影响的条件下分析两变量间的线性相关性, 所采用的工具是偏相关系数(净相关系数)。
偏相关分析的主要用途是根据观测资料应用偏相 关分析计算偏相关系数,可以判断哪些解释变量对 被解释变量的影响较大,而选择作为必须考虑的解 释变量。这样在计算多元回归分析时,只要保留起 主要作用的解释变量,用较少的解释变量描述被解 释变量的平均变动量。
(7.7)
偏相关系数的取值范围及大小含义与相关系数相 同。
2、对样本来自的两总体是否存在显著的偏相关 进行推断。
(1)提出原假设:两总体的偏相关系数与零无显 著差异。
(2)选择检验统计量。偏相关系数的检验统计量 为 t 统计量。 (3)计算检验统计量的观测值和相伴概率 p 。
(4)给定显著性水平 ,并作出决策。如果相 伴概率值小于或等于给定的显著性水平,则拒绝 原假设;如果相伴概率值大于给定的显著性水平, 则不能拒绝原假设。
(二)偏相关系数在SPSS中的实现
1、建立或打开数据文件后,进入Analyze→ Correlate →Partial主对话框,如图7-6所示。
图7-6 偏相关分析主对话框
2、选择分析变量送入Valiables框,选择控制变
量进入Controlling for框。
3、在Test of Significance 栏中选择输出偏相
图7-7 偏相关分析的选项对话框
(1)Statistics 统计量选择项,有两个选项: ①
Means and standard deviations 复选项,要求
SPSSZero-order correlations 复选项,要求显示零阶
第七讲 相关分析与回归分析
DW检验。(零假设:总体的自相关系数ρ与0无显著差异。)
当随机扰动项存在序列相关时,进行Durbin-Watson检验:
2 ( e e ) i i 1 i 2 2 e i i 2 n n
DW
0<DW<dL:随机扰动项存在一阶正序列相关; 4-dL<DW<4:随机扰动项存在一阶负序列相关;
调整的可决系数: R 2 1 SSE /(n k 1) (多元线性回归方 SST /(n 1) 程) ① 解释变量增多时,SSE减少,R2增加;
② 有重要“贡献”的解释变量出现。
2)回归方程整体显著性检验
包含回归方程的显著性检验和回归系数的显著性检验两个部 分。 回归方程的显著性检验:检验线性关系是否显著
,
服从自由度为n-2的t分布。
定序变量的相关分析-Spearman
ui和vi分别表示变量 x和 y的秩变量,用di=ui-vi表示第i个样 n 本对应于两变量的秩之差。 2 Spearman秩相关公式:
rs 1 6 d i
i 1 2
n( n 1)
两变量正相关,秩变化有同步性,r趋向于1;
一般步骤: 1. 确定回归方程中的解释变量和被解释变量 2. 确定回归模型 3. 建立回归方程 4. 对回归方程进行各种检验 5. 利用回归方程进行预测
线性回归
数学模型: yi 0 1 xi1 2 xi 2 k xik i 使用最小二乘法对模型中的回归系数进行估计,得到样本 ^ ^ ^ ^ 回归函数:yi 0 1 xi1 2 xi 2 k xik ei
第七章 相关分析和线性回归分析
❖偏相关系数的取值范围及大小含 义与相关系数相同。
❖对样本来自的两总体是否存在显 著的净相关进行推断。
练习
❖ 高校科研研究.sav:高级职称的人年数 可能是共同影响课题总数和发表论文数 的变量,希望考察控制高级职称的人年 数的影响后,课题总数和发表论文数之 间的关系。
❖ 教养方式.sav:父亲对情感温暖的理解 是否成为父亲惩罚严厉以及拒绝否认的 中介变量?
线性回归分析
❖ 回归分析是一种应用极为广泛的数量分 析方法。它用于分析事物之间的统计关 系,侧重考察变量之间的数量变化规律, 并通过回归方程的形式描述和反映这种 关系,帮助人们准确把握变量受其他一 或者多个变量影响的程度,进而为控制 和预测提供两个或两个以上变量之间关系的方法。 从广义上说,相关分析包括了回归分析。严格地说, 二者有区别:
❖偏相关也称净相关,它在控制其 他变量的线性影响的条件下分析 两变量间的线性相关,所采用的 工具是偏相关系数。
❖控制变量数为1时,偏相关系数称 为一阶偏相关;当控制两个变量 时,称为二阶偏相关;当控制变 量的个数为0时,偏相关系数称为 零阶偏相关,也就是相关系数。
❖ 如果需要进行相关分析的两个变量其取值 均受到其他变量的影响,就可以利用偏相 关分析对其他变量进行控制,输出控制其 他变量影响后的相关系数。
❖相关系数
(二)散点图
❖含义 ❖简单散点图:生成一对相关变量的散
点图 ❖重叠散点图:生成多对相关变量的散
点图 ❖矩阵散点图:同时生成多对相关变量
的矩阵散点图 ❖三维散点图:生产成三个变量之间的
三维散点图
散点图的基本操作
❖简单散点图 ❖重叠散点图 ❖矩阵散点图 ❖三维散点图
练习
❖高校科研研究.sav: ❖绘制课题总数与论文数的简单散点
❖对样本来自的两总体是否存在显 著的净相关进行推断。
练习
❖ 高校科研研究.sav:高级职称的人年数 可能是共同影响课题总数和发表论文数 的变量,希望考察控制高级职称的人年 数的影响后,课题总数和发表论文数之 间的关系。
❖ 教养方式.sav:父亲对情感温暖的理解 是否成为父亲惩罚严厉以及拒绝否认的 中介变量?
线性回归分析
❖ 回归分析是一种应用极为广泛的数量分 析方法。它用于分析事物之间的统计关 系,侧重考察变量之间的数量变化规律, 并通过回归方程的形式描述和反映这种 关系,帮助人们准确把握变量受其他一 或者多个变量影响的程度,进而为控制 和预测提供两个或两个以上变量之间关系的方法。 从广义上说,相关分析包括了回归分析。严格地说, 二者有区别:
❖偏相关也称净相关,它在控制其 他变量的线性影响的条件下分析 两变量间的线性相关,所采用的 工具是偏相关系数。
❖控制变量数为1时,偏相关系数称 为一阶偏相关;当控制两个变量 时,称为二阶偏相关;当控制变 量的个数为0时,偏相关系数称为 零阶偏相关,也就是相关系数。
❖ 如果需要进行相关分析的两个变量其取值 均受到其他变量的影响,就可以利用偏相 关分析对其他变量进行控制,输出控制其 他变量影响后的相关系数。
❖相关系数
(二)散点图
❖含义 ❖简单散点图:生成一对相关变量的散
点图 ❖重叠散点图:生成多对相关变量的散
点图 ❖矩阵散点图:同时生成多对相关变量
的矩阵散点图 ❖三维散点图:生产成三个变量之间的
三维散点图
散点图的基本操作
❖简单散点图 ❖重叠散点图 ❖矩阵散点图 ❖三维散点图
练习
❖高校科研研究.sav: ❖绘制课题总数与论文数的简单散点
相关性分析及回归分析PPT演示课件
^
(xi , yi )
^
y a bx
x x1
回归模型建立的步骤
12
获取自变量和因变量的观测值; 绘制XY散点图,观察自变量和因变量之间是否存
在线性关系;
写出带未知参数的回归方程;
工具-数据分析-回归。
回归方程检验;
R2判断回归方程的拟合优度; t 统计量及相伴概率值,自变量与因变量之间的关系; F统计量及相伴概率值,判断方程的回归效果显著性。
一元线形回归分析
11
回归基本上可视为一种拟
合过程,即用最恰当的数
学方程去拟合一组由一个
y
因变量和一个或多个自变
量所组成的原始数据。
最简单的形式是线性回归, 它有一个因变量和一个自
变量,因此就是用一个线 性方程y=a+bx+ε去拟合一 系列对变量x和y的数据观 察值的过程。
(xi , yi )
量值。
相关系数
5
相关系数:根据样本数据计算的两个变量之间线形相关程度 的统计量,用符号“r"来表示。
r
SS XY
(X X)(Y Y)
XY ( X )(Y ) n
(SSXX )(SSYY )
(X X)2 (Y Y)2
[ X 2 ( X )2 ][Y 2 (Y )2 ]
示例1-利用Excel数据分析计算相关系数 8
根据表中的数据计算不良贷款、贷款余额、累计 应收贷款、贷款项目个数、固定资产投资额之间 的相关系数
法1:数据/数据分析/相关系数/做如下图所示设置
可见,不良贷款与各项贷款余额的相关性最高
示例1-利用Excel数据分析计算相关系数 9
相关分析与回归分析 PPT
距离相关分析通过计算广义距离 度量样品或变量间得相似程度。
2022/9/20
26
距离相关分析一般不单独使用, 而就是作为聚类分析、因子分析等得 预处理过程。
距离相关分析根据统计量得不同, 分为不相似性测度和相似性测度。对 于不相似性测度,通过计算距离来表 示,距离越大,相似性越弱;对于相似性 测度,通过计算 Pearson 相关系
数据得采集也就是建立回归模型 得重要一环。
大多数建模竞赛题目会提供相关 数据,但这些数据可能包含了一些无 用得信息,个别数据缺失甚至失真。
在建模前,需要对数据进行适当
2022/9/20
45
处理。比如标准化,剔除个别过大或 过小得“野值”,用插值方法补齐空 缺数据等。 (3) 回归模型形式得确定
收集、处理好数据后,首先要确 定适当得数学模型来描述这些变量间 得统计关系。
显然,样品间得相关系数都接近
于1,很难辨别出其相似程度。
2022/9/20
31
例4 5名考官给10名应聘者得面
试分数如下,请问各考官评分得一致
性如何?哪位考官得可信度较小?各
应聘者分数得差异就是否明显?
解 若第1问改为:请问不同考官
对应聘者面试分数得影响就是否显著,
则勉强可用方差分析。因为考官给10
相关分析与回归分析
一、引 言
2022/9/20
2
在很多研究领域中,往往需要研
究事物间得关系。如收入与受教育程
度,子女身高与父母身高,商品销售额
与广告费用支出,农作物产量与施肥
量,上述两者间有关系吗?如果有关
系,又就是怎么样得关系呢?如何来
度量这种关系得强弱?
解决上述问题得统计方法就是相
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距离相关分析一般不单独使用, 而就是作为聚类分析、因子分析等得 预处理过程。
距离相关分析根据统计量得不同, 分为不相似性测度和相似性测度。对 于不相似性测度,通过计算距离来表 示,距离越大,相似性越弱;对于相似性 测度,通过计算 Pearson 相关系
数据得采集也就是建立回归模型 得重要一环。
大多数建模竞赛题目会提供相关 数据,但这些数据可能包含了一些无 用得信息,个别数据缺失甚至失真。
在建模前,需要对数据进行适当
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处理。比如标准化,剔除个别过大或 过小得“野值”,用插值方法补齐空 缺数据等。 (3) 回归模型形式得确定
收集、处理好数据后,首先要确 定适当得数学模型来描述这些变量间 得统计关系。
显然,样品间得相关系数都接近
于1,很难辨别出其相似程度。
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例4 5名考官给10名应聘者得面
试分数如下,请问各考官评分得一致
性如何?哪位考官得可信度较小?各
应聘者分数得差异就是否明显?
解 若第1问改为:请问不同考官
对应聘者面试分数得影响就是否显著,
则勉强可用方差分析。因为考官给10
相关分析与回归分析
一、引 言
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2
在很多研究领域中,往往需要研
究事物间得关系。如收入与受教育程
度,子女身高与父母身高,商品销售额
与广告费用支出,农作物产量与施肥
量,上述两者间有关系吗?如果有关
系,又就是怎么样得关系呢?如何来
度量这种关系得强弱?
解决上述问题得统计方法就是相
统计学 第 七 章 相关与回归分析
3. 利用所求的关系式,根据一个或几个变量 的取值来预测或控制另一个特定变量的取 值,并给出这种预测或控制的精确程度
(一)回归分析与相关分析的关系
回归分析与相关分析是研究现象 之间相互关系的两种基本方法。
区别:
1、相关分析研究两个变量之间相关的 方向和相关的密切程度。但是相关分析不 能指出两变量相互关系的具体形式,也无 法从一个变量的变化来推测另一个变量的 变化关系。
2、按研究变量多少分为单相关和 复相关
单相关即一元相关,亦称简单相 关,是指一个因变量与一个自变量 之间的依存关系。复相关又称多元 相关,是指一个因变量与两个或两 个以上自变量之间的复杂依存关系。
3、按相关形式分为线性相关和非 线性相关
从相关图上观察:观察的样本点的 分布近似表现为直线形式,即观察点近 似地分布于一直线的两边,则称此种相 关为直线相关或线性相关。如果这些样 本点近似地表现为一条曲线,则称这种 相关为曲线相关或非线性相关(curved relationship).
不确定性的统计关系 —相关关系
Y= f(X)+ε (ε为随机变量)
在这种关系中,变量之间的关系值 是随机的,当一个(或几个)变量的值 确定以后,另一变量的值虽然与它(们) 有关,但却不能完全确定。然而,它们
之间又遵循一定的统计规律。
相关关系的例子
▪ 商品的消费量(y)与居民收入(x)
之间的关系
▪ 商品销售额(y)与广告费支出(x)
▲相关系数只反映变量间的线性相关程度,不 能说明非线性相关关系。
▲相关系数不能确定变量的因果关系,也不能 说明相关关系具体接近于哪条直线。
例题1: 经验表明:商场利润额与 其销售额之间存在相关关系。下表为 某市12家百货公司的销售额与利润额 统计表,试计算其相关系数。
(一)回归分析与相关分析的关系
回归分析与相关分析是研究现象 之间相互关系的两种基本方法。
区别:
1、相关分析研究两个变量之间相关的 方向和相关的密切程度。但是相关分析不 能指出两变量相互关系的具体形式,也无 法从一个变量的变化来推测另一个变量的 变化关系。
2、按研究变量多少分为单相关和 复相关
单相关即一元相关,亦称简单相 关,是指一个因变量与一个自变量 之间的依存关系。复相关又称多元 相关,是指一个因变量与两个或两 个以上自变量之间的复杂依存关系。
3、按相关形式分为线性相关和非 线性相关
从相关图上观察:观察的样本点的 分布近似表现为直线形式,即观察点近 似地分布于一直线的两边,则称此种相 关为直线相关或线性相关。如果这些样 本点近似地表现为一条曲线,则称这种 相关为曲线相关或非线性相关(curved relationship).
不确定性的统计关系 —相关关系
Y= f(X)+ε (ε为随机变量)
在这种关系中,变量之间的关系值 是随机的,当一个(或几个)变量的值 确定以后,另一变量的值虽然与它(们) 有关,但却不能完全确定。然而,它们
之间又遵循一定的统计规律。
相关关系的例子
▪ 商品的消费量(y)与居民收入(x)
之间的关系
▪ 商品销售额(y)与广告费支出(x)
▲相关系数只反映变量间的线性相关程度,不 能说明非线性相关关系。
▲相关系数不能确定变量的因果关系,也不能 说明相关关系具体接近于哪条直线。
例题1: 经验表明:商场利润额与 其销售额之间存在相关关系。下表为 某市12家百货公司的销售额与利润额 统计表,试计算其相关系数。
第七相关与回归分析优秀课件
析
表示为 y = p x (p 为单价)
第
一
圆的面积(S)与半径之间的关系可表示为S = R2
节
相
关 企业的原材料消耗额(y)与产量(x1) 、单位产量消耗(x2) 、
基
原材料价格(x3)之间的关系可表示为y = x1 x2 x3
本
概
念
第
七 章
变量间的关系
相 关
(相关关系)
与 回 归 分 析 第 一 节
若是根据样本数据计算的,则称为样本相关 系数,记为 r
第
七 章
相关关系的测度
相
(相关系数)
关
与 样本相关系数的计算公式:
回
归
分 析
r (x x)(y y)
第
(x x)2 (y y)2
一
节
相 或化简为: r
n xy x y
关 基
n x2 x2 n y2 y2
本
概
念
第 七
相关关系的测度
析
t 0.9987 13 2 64.9809
第
1 0.99872
一
节 2.根据显著性水平=0.05,查t分布表得t(n-2)=2.201
相
关 基 本
由于t=64.9809>t(13-2)=2.201,拒绝H0,人均消费金
额与人均国民收入之间的相关关系显著
念
完全负线性相关
负线性相关
非线性相关
不相关
第
七 章
变量间的关系
相 关
(相关关系)
与
回
归
分
析
第 一 节 相 关 基 本 概 念
第 七
变量间的关系
第七章__相关与回归分析
统 计 学
第九章 相关与回归分析
第一节 相关分析的一般问题 第二节 相关关系的判断 第三节 回归分析的一般问题 第四节 回归模型的建立与检测
2019年7月30日2时18
分
1
统 计
学 第一节 相关分析
一、相关分析的意义 二、相关关系的测定
2019年7月30日2时18
分
2
变量间的关系
变量间的关系有两种类型:函数关系和相关关系。 函数关系—— 是一一对应的确定关系。
按模型形态分,有线性回归和非线性回归。
2019年7月30日2时18
分
19
二、一元线性回归方程的确定
具有线性相关关系的两个变量的关系可 表示为:
y = α+ bx
线性部分反映了由于 x 的变化而引起的 y 的变化.
α 和 b 称为模型的两个待定参数。
2019年7月30日2时18
分
20
(总体)回归方程
x
y
a
x
+
b
x
2
b
nxy x y n x 2 ( x)2
a
y
bx
y n
b
x n
2019年7月30日2时18
分
24
三、回归估计标准误差 S yx
(一)回归估计标准误差的概念
实际观察值y与估计值 yˆ 之间差异的平
均程度,是用来说明回归方程推算结果
分
4
相关关系的例子
商品的消费量(y)与居民收入(x)之间的关系 商品销售额(y)与广告费支出(x)之间的关系 粮食亩产量(y)与施肥量(x1) 、降雨量(x2) 、
第九章 相关与回归分析
第一节 相关分析的一般问题 第二节 相关关系的判断 第三节 回归分析的一般问题 第四节 回归模型的建立与检测
2019年7月30日2时18
分
1
统 计
学 第一节 相关分析
一、相关分析的意义 二、相关关系的测定
2019年7月30日2时18
分
2
变量间的关系
变量间的关系有两种类型:函数关系和相关关系。 函数关系—— 是一一对应的确定关系。
按模型形态分,有线性回归和非线性回归。
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分
19
二、一元线性回归方程的确定
具有线性相关关系的两个变量的关系可 表示为:
y = α+ bx
线性部分反映了由于 x 的变化而引起的 y 的变化.
α 和 b 称为模型的两个待定参数。
2019年7月30日2时18
分
20
(总体)回归方程
x
y
a
x
+
b
x
2
b
nxy x y n x 2 ( x)2
a
y
bx
y n
b
x n
2019年7月30日2时18
分
24
三、回归估计标准误差 S yx
(一)回归估计标准误差的概念
实际观察值y与估计值 yˆ 之间差异的平
均程度,是用来说明回归方程推算结果
分
4
相关关系的例子
商品的消费量(y)与居民收入(x)之间的关系 商品销售额(y)与广告费支出(x)之间的关系 粮食亩产量(y)与施肥量(x1) 、降雨量(x2) 、
第七章线性相关分析PPT课件
▪ 圆的面积(S)与半径之间的关系
可表示为 S = R2
(二)相关关系
特点: 1、一个变量的取值不是完全由另一个(或一组)
变量唯一确定。 2、当变量 x 取某个值时,变量 y 的取值可能有
几个,不是一一对应关系
概念:相关关系是变量之间确实存在着的数量上 的相互依存关系,但关系值是不固定的。
相关关系示图
947
1993
2099.5
1148
解:根据样本相关系数的计算公式有
r
nxyxy
nx2x2 ny2y2
1391561.9793128.2577457
1316073.73723128.2572 13522639794527
0.9987
人均国民收入与人均消费金额之间的相 关系数为 0.9987
相关分析的不足:
当只涉及一个自变量时称为一元回归, 若因变量 y 与自变量 x 之间为线性关系时称 为一元线性回归。
(二)一元线性回归模型形式
Æ 只涉及一个自变量的简单线性回归模型可表示 为:
yc abx
(三)参数 a 和 b 的最小二乘估计
y 使因变量的观察值(y)与估计值(
)
c
之间的离差平方和达到最小来求回归方程中的待
关关系。可分解为多个单相关 进行分析。
完全正线性相关
完全负线性相关
非线性相关
正线性相关
负线性相关
不相关
三、相关分析
(一)概念:
就是对变量之间的相关关系进行分析。 分析 一个变量与另外一个(或一组)变 量之间的相关关系的密切程度和方向的一 种统计分析方法。
(二)方法
1、相关表: 例:教材P246页表9.1
第一节 相关关系与相关分析
可表示为 S = R2
(二)相关关系
特点: 1、一个变量的取值不是完全由另一个(或一组)
变量唯一确定。 2、当变量 x 取某个值时,变量 y 的取值可能有
几个,不是一一对应关系
概念:相关关系是变量之间确实存在着的数量上 的相互依存关系,但关系值是不固定的。
相关关系示图
947
1993
2099.5
1148
解:根据样本相关系数的计算公式有
r
nxyxy
nx2x2 ny2y2
1391561.9793128.2577457
1316073.73723128.2572 13522639794527
0.9987
人均国民收入与人均消费金额之间的相 关系数为 0.9987
相关分析的不足:
当只涉及一个自变量时称为一元回归, 若因变量 y 与自变量 x 之间为线性关系时称 为一元线性回归。
(二)一元线性回归模型形式
Æ 只涉及一个自变量的简单线性回归模型可表示 为:
yc abx
(三)参数 a 和 b 的最小二乘估计
y 使因变量的观察值(y)与估计值(
)
c
之间的离差平方和达到最小来求回归方程中的待
关关系。可分解为多个单相关 进行分析。
完全正线性相关
完全负线性相关
非线性相关
正线性相关
负线性相关
不相关
三、相关分析
(一)概念:
就是对变量之间的相关关系进行分析。 分析 一个变量与另外一个(或一组)变 量之间的相关关系的密切程度和方向的一 种统计分析方法。
(二)方法
1、相关表: 例:教材P246页表9.1
第一节 相关关系与相关分析
统计学第7章相关与回归分析PPT课件
预测GDP增长
利用回归分析,基于历史GDP数据和其他经济指标,预测未来GDP 的增长趋势。
预测通货膨胀率
通过分析通货膨胀率与货币供应量、利率等经济指标的关系,利用回 归分析预测未来通货膨胀率的变化。
市场研究
消费者行为研究
通过回归分析研究消费者购买决策的影响因素, 如价格、品牌、广告等。
市场细分
利用回归分析对市场进行细分,识别不同消费者 群体的特征和需求。
线性回归模型假设因变量和自变量之间 存在一种线性关系,即当一个自变量增 加时,因变量也以一种可预测的方式增
加或减少。
参数估计
参数估计是用样本数据来估计线性回 归模型的参数β0, β1, ..., βp。
最小二乘法的结果是通过解线性方程 组得到的,该方程组包含n个方程(n 是样本数量)和p+1个未知数(p是 自变量的数量,加上截距项)。
回归模型的评估
残差分析
分析残差与自变量之间的关系, 判断模型的拟合程度和是否存在
异常值。
R方值
用于衡量模型解释因变量变异的 比例,值越接近于1表示模型拟
合越好。
F检验和t检验
用于检验回归系数是否显著,判 断自变量对因变量的影响是否显
著。
05 回归分析的应用
经济预测
预测股票市场走势
通过分析历史股票数据,利用回归分析建立模型,预测未来股票价 格的走势。
回归模型的评估是通过各种统计 量来检验模型的拟合优度和预测 能力。
诊断检验(如Durbin Watson检 验)可用于检查残差是否存在自 相关或其他异常值。
03 非线性回归分析
非线性回归模型
线性回归模型的局限性
线性回归模型假设因变量和自变量之间的关系是线性的,但在实 际应用中,这种关系可能并非总是成立。
利用回归分析,基于历史GDP数据和其他经济指标,预测未来GDP 的增长趋势。
预测通货膨胀率
通过分析通货膨胀率与货币供应量、利率等经济指标的关系,利用回 归分析预测未来通货膨胀率的变化。
市场研究
消费者行为研究
通过回归分析研究消费者购买决策的影响因素, 如价格、品牌、广告等。
市场细分
利用回归分析对市场进行细分,识别不同消费者 群体的特征和需求。
线性回归模型假设因变量和自变量之间 存在一种线性关系,即当一个自变量增 加时,因变量也以一种可预测的方式增
加或减少。
参数估计
参数估计是用样本数据来估计线性回 归模型的参数β0, β1, ..., βp。
最小二乘法的结果是通过解线性方程 组得到的,该方程组包含n个方程(n 是样本数量)和p+1个未知数(p是 自变量的数量,加上截距项)。
回归模型的评估
残差分析
分析残差与自变量之间的关系, 判断模型的拟合程度和是否存在
异常值。
R方值
用于衡量模型解释因变量变异的 比例,值越接近于1表示模型拟
合越好。
F检验和t检验
用于检验回归系数是否显著,判 断自变量对因变量的影响是否显
著。
05 回归分析的应用
经济预测
预测股票市场走势
通过分析历史股票数据,利用回归分析建立模型,预测未来股票价 格的走势。
回归模型的评估是通过各种统计 量来检验模型的拟合优度和预测 能力。
诊断检验(如Durbin Watson检 验)可用于检查残差是否存在自 相关或其他异常值。
03 非线性回归分析
非线性回归模型
线性回归模型的局限性
线性回归模型假设因变量和自变量之间的关系是线性的,但在实 际应用中,这种关系可能并非总是成立。
第7章 相关与回归
Q
b
( X X )(Y Y (X X )2
)
( X
X
)(Y
Y
)
b( X
X
)2
判定系数r2与相关系数r的关系 Q r2 (Yˆ Y )2 (Y Y )2 且 :Yˆ a bX Y a bX (Yˆ Y )2 (a bX a bX )2 b2( X X )2
r2
(Yˆ Y )2
假设1:解释变量X是确定性变量,不是随机变量; 模 假设2:随机误差项 具有零均值、同方差和不序列相关性: 型 的 基 假设3:随机误差项 与解释变量X之间不相关: 本 假 设 假设4: 服从零均值、同方差、零协方差的正态分布
推论1: 推论2:
(总体理论回归直线)
为同方差,但不同分布的随机变量
(二)样本一元线性回归方程(一元线性经验回归方程)
129.5
X2
1122.25 2570.49 4044.96 6162.25 7726.41 9761.44 11513.29 10465.29 14568.49 19768.36
87703.23
Y2
30.25
25 144 88.36 65.61 289 256 237.16
345.96 506.25 1987.59
因果关系 互为因果关系 共变关系
确定性依存关系
随机性依存关系
二、 相关的种类
正相关 负相关
一元相关 多元相关
线性相关 曲线相关
y
y
y
y
x 线性正相关
x 线性负相关
x 曲线相关
x 不相关
三、简单线性相关
(一)相关系数(皮尔逊积矩相关系数、动差相关系数)
对两变量之间简单线性相关程度和方向的测定。
统计学 第七章 相关回归分析PPT课件
• 二、相关系数的测定 • 三、等级相关系数的测定
一、相关关系的一般判断
1.定性分析——根据一定的经济理论 和实践经验的总结
防止虚假相关或伪相关!
2.相关表和相关图
(1)简单相关表
销售额与流通 费用相关表
年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
二、相关系数的测定
相关系数是在直线相关条件下,表明两个现
象之间相关关系的方向和密切程度的综合性 指标。一般用符号r表示。
类型 ➢直线相关系数 ➢等级相关系数
1.直线相关系数的计算
(1)积差法
r
2 xy
x y
r——直线相关系数;
x ——变量数列x的标准差; y ——变量数列y的标准差;
2xy——变量数列x与y的协方差。
单变量分组 某市家庭收入与消费支出相关表
家庭月收入(元)
8000以上 7000~8000 6000~7000 5000~6000 4000~5000 3000~4000 2000~3000 1000~2000 1000以下
家庭户数(户) 3 3 6 9 8 34 20 11 6
家庭月平均支出(元) 3025 2820 2652 2486 2255 1960 1536 976 662
流通费用
30
散点图 20
销售额(万元) 10 16 32 40 74 120 197 246 345
流通费用(万元) 1.8 3.1 5.2 7.7 10.4 13.3 18.8 21.2 28.3
10
0 0
100
200
300
400
销售额
(2)分组相关表
适用场合:原始资料较多
一、相关关系的一般判断
1.定性分析——根据一定的经济理论 和实践经验的总结
防止虚假相关或伪相关!
2.相关表和相关图
(1)简单相关表
销售额与流通 费用相关表
年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
二、相关系数的测定
相关系数是在直线相关条件下,表明两个现
象之间相关关系的方向和密切程度的综合性 指标。一般用符号r表示。
类型 ➢直线相关系数 ➢等级相关系数
1.直线相关系数的计算
(1)积差法
r
2 xy
x y
r——直线相关系数;
x ——变量数列x的标准差; y ——变量数列y的标准差;
2xy——变量数列x与y的协方差。
单变量分组 某市家庭收入与消费支出相关表
家庭月收入(元)
8000以上 7000~8000 6000~7000 5000~6000 4000~5000 3000~4000 2000~3000 1000~2000 1000以下
家庭户数(户) 3 3 6 9 8 34 20 11 6
家庭月平均支出(元) 3025 2820 2652 2486 2255 1960 1536 976 662
流通费用
30
散点图 20
销售额(万元) 10 16 32 40 74 120 197 246 345
流通费用(万元) 1.8 3.1 5.2 7.7 10.4 13.3 18.8 21.2 28.3
10
0 0
100
200
300
400
销售额
(2)分组相关表
适用场合:原始资料较多
第七章 相关与回归分析
总体一元线性 回归方程:
Yˆ EY X
以样本统计量估计总体参数
(估计的回归方程)
样本一元线性回归方程: yˆ a bx
(一元线性回归方程)
截距 斜率(回归系数)
截距a 表示在没有自变量x的影响时,其它各 种因素对因变量y的平均影响;回归系数b 表
明自变量x每变动一个单位,因变量y平均变 动b个单位。
n x2 x2 n y2 ( y)2
1637887 916 625
0.9757
16 55086 9162 16 26175 6252
r 2 0.97572 0.9520
第七章 回归分析与相关分析
第七章 相关与回归分析
STAT
★ 第一节 相关分析概述 ★ 第二节 一元线性回归分析
第七章 回归分析与相关分析
yˆ a bx是理论模型,表明x与y变量 之间的平均变动关系,而变量y的实际
值应为yi (a bxi ) i yˆ i
X对y的线性影响而形 成的系统部分,反映两 变量的平均变动关系, 即本质特征。
随机干扰:各种偶然 因素、观察误差和其 他被忽视因素的影响
体重(Y)
75 70 65 60 55 50 45 40
b
n xy x y
n x2 x2
16 37887 916 625 16 55086 9162
0.7961
a y bx 625 0.7961 916 6.5142
16
16
即线性回归方程为:
yˆ 6.5142 0.7961x
计算结果表明,在其他条件不变时,能源消耗 量每增加一个单位(十万吨),工业总产值将 增加0.7961个单位(亿元)。
函数关系 相关关系
第七章相关分析与回归分析资料
• 若相关系数是根据总体全部数据计算的,
称为总体相关系数,记为
• 若是根据样本数据计算的,则称为样本
相关系数,记为 r
15
总体相关系数的定义式是:
Cov( X ,Y )
ρ=
Var( X )Var(Y )
(7.1)
式中,Cov(X,Y)是变量 X 和 Y 的协方差;
Var(X)和 Var(Y)分别为变量 X 和 Y 的方差。
现象之间客观存在的不严格、不确定的数量 依存关系。
6
(相关关系)
(1)变量间关系不能用函数关 系精确表达;
(2)一个变量的取值不能由另 y 一个变量唯一确定;
(3)当变量 x 取某个值时, 变量 y 的取值可能有几个;
(4)各观测点分布在直线周围。
x
7
相关关系的例子
▪ 商品的消费量(y)与居民收入(x)之间的关系 ▪ 商品的消费量(y)与物价(x)之间的关系 ▪ 商品销售额(y)与广告费支出(x)之间的关系 ▪ 粮食亩产量(y)与施肥量(x1) 、降雨量(x2) 、
(2)设有两个变量 x 和 y ,
变量 y 随变量 x 一起变化,y
并完全依赖于 x ,当变量 x 取某个数值时, y 依确定
的关系取相应的值,则称
y 是 x 的函数,记为 y = f (x),其中 x 称为自变量,y
称为因变量
x
(3)各观测点落在一条线上
4
函数关系的例子
▪ 某种商品的销售额(y)与销售量(x)之间的关 系可表示为 y = p x (p 为单价)
温度(x3)之间的关系 ▪ 收入水平(y)与受教育程度(x)之间的关系 ▪ 父亲身高(y)与子女身高(x)之间的关系
8
二、相关关系的种类
称为总体相关系数,记为
• 若是根据样本数据计算的,则称为样本
相关系数,记为 r
15
总体相关系数的定义式是:
Cov( X ,Y )
ρ=
Var( X )Var(Y )
(7.1)
式中,Cov(X,Y)是变量 X 和 Y 的协方差;
Var(X)和 Var(Y)分别为变量 X 和 Y 的方差。
现象之间客观存在的不严格、不确定的数量 依存关系。
6
(相关关系)
(1)变量间关系不能用函数关 系精确表达;
(2)一个变量的取值不能由另 y 一个变量唯一确定;
(3)当变量 x 取某个值时, 变量 y 的取值可能有几个;
(4)各观测点分布在直线周围。
x
7
相关关系的例子
▪ 商品的消费量(y)与居民收入(x)之间的关系 ▪ 商品的消费量(y)与物价(x)之间的关系 ▪ 商品销售额(y)与广告费支出(x)之间的关系 ▪ 粮食亩产量(y)与施肥量(x1) 、降雨量(x2) 、
(2)设有两个变量 x 和 y ,
变量 y 随变量 x 一起变化,y
并完全依赖于 x ,当变量 x 取某个数值时, y 依确定
的关系取相应的值,则称
y 是 x 的函数,记为 y = f (x),其中 x 称为自变量,y
称为因变量
x
(3)各观测点落在一条线上
4
函数关系的例子
▪ 某种商品的销售额(y)与销售量(x)之间的关 系可表示为 y = p x (p 为单价)
温度(x3)之间的关系 ▪ 收入水平(y)与受教育程度(x)之间的关系 ▪ 父亲身高(y)与子女身高(x)之间的关系
8
二、相关关系的种类
相关主题
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原因在于变量A通过中介变量影响了变量B。
在排除了中介变量的效应后,两个变量的
相关系数应为0。
.精品课件.
20
步骤
❖计算样本的偏相关系数:反映两 变量间偏相关的程度强弱如何。
❖偏相关系数的取值范围及大小含 义与相关系数相同。
❖对样本来自的两总体是否存在显 著的净相关进行推断。
.精品课件.
21
练习
❖ 高校科研研究.sav:高级职称的人年数 可能是共同影响课题总数和发表论文数 的变量,希望考察控制高级职称的人年 数的影响后,课题总数和发表论文数之 间的关系。
❖ 计算样本相关系数r。(不同类型的变量
应采用不同的相关系数指标,但他们的取 值范围和含义都是相同的。)
❖ 对样本来自的两总体是否存在显著的线性
关系进行推断。 .精品件.
9
相关系数r
❖ 相关系数r的取值在-1~+1之间。
❖ r>0表示两变量存在正的线性相关关系;r<0 表示两变量存在负的线性相关关系。
.精品课件.
13
Spearman 等级相关系数
❖用来度量定序变量间的线性相 关系数。
❖该系数的设计思想与Pearson 简单相关系数完全相同,只是 应用的范围不一样。
❖对数据没有严格的要求。
.精品课件.
14
Kendall ’s系数
❖采用非参数检验方法用来度量定 序变量的线性相关关系。
❖对数据分布没有严格要求,适用 于有序(等级)变量之间的关联 程度。
❖ 教养方式.sav:父亲对情感温暖的理解
是否成为父亲惩罚严厉以及拒绝否认的
中介变量?
.精品课件.
22
线性回归分析
❖ 回归分析是一种应用极为广泛的数量分 析方法。它用于分析事物之间的统计关 系,侧重考察变量之间的数量变化规律, 并通过回归方程的形式描述和反映这种 关系,帮助人们准确把握变量受其他一 或者多个变量影响的程度,进而为控制 和预测提供科学依据。
❖散点图:将数据以点的形式画在 直角平面上。(直观)
❖相关系数
.精品课件.
4
.精品课件.
5
(二)散点图
❖含义
❖简单散点图:生成一对相关变量的散 点图
❖重叠散点图:生成多对相关变量的散 点图
❖矩阵散点图:同时生成多对相关变量 的矩阵散点图
❖三维散点图:生产成三个变量之间的 三维散点图
.精品课件.
6
❖ 如果需要进行相关分析的两个变量其取值 均受到其他变量的影响,就可以利用偏相 关分析对其他变量进行控制,输出控制其 他变量影响后的相关系数。
❖ 偏相关分析即衡量两变量之间的关系,使 与这两变量有关的其他变量都保持不变。 这样可以判断哪些自变量对因变量的影响 较大。
❖ 中介变量假设模型:两个变量相关显著的
.精品课件.
15
(一)两两相关
❖前提:
正态分布:皮尔逊积矩相关只适用于双元正态 分别的变量。如果正态分布的前提不满足,两 变量之间的关系可能属于非线性相关。
样本独立性:被试必须来自于总体的随机样本, 且被试之间必须相互独立。
替换极值:变量中的极端如极值、离群值对相
关系数的影响较大,最好加以剔除或代之以均
值或中数。
.精品课件.
16
练习
❖父母教养.sav:母亲对情感温暖的 理解与过度保护之间的关系如何?
❖父母教养.sav:父母亲对小孩的严 厉惩罚有什么关系?并绘制出散点 图。
❖母亲的情感温暖理解、过度保护以
及严厉惩罚的关系如何?
.精品课件.
17
三、偏相关分析
❖相关分析中研究两事物之间的线性 相关性是通过计算相关系数等方式 实现,并通过对相关系数值的大小 来判定事物之间的线性相关的强弱 的。然而,就相关系数本身来讲, 它未必是两事物线性相关强弱的真 实体现,往往有夸大的趋势。
散点图的基本操作
❖简单散点图 ❖重叠散点图 ❖矩阵散点图 ❖三维散点图
.精品课件.
7
练习
❖高校科研研究.sav:
❖绘制课题总数与论文数的简单散点 图,并分析它们之间的线性关系。
❖绘制课题总数、投入科研经费以及 论文数的矩阵散点图,并分析它们 之间的线性关系。
.精品课件.
8
相关系数
❖ 虽然散点图能够直观的展现变量之间的统 计关系,但并不精确。相关系数以数值的 方式精确的反映了两个变量间线性相关的 强弱程度,利用相关系数进行变量间线性 关系的分析通常需要完成以下两大步骤。
❖ r=1表示两变量存在完全正相关;r=-1表示 两变量存在完全负相关;r=0表示两变量不 存在线性相关关系。
❖ ︳r︱>0.8表示两变量之间具有较强的线性
关系; ︳r︱<0.3表示两变量之间的线性关
系较弱。
.精品课件.
10
对样本来自的两个总体是否存在 显著的线性关系进行推断
❖ 由于存在抽样的随机性和样本数量较少 等原因,通常样本相关系数不能直接用 来说明样本来自的两总体是否具有显著 的线性相关性,而需要通过假设检验的 方式对样本来自的总体是否存在显著线 性相关进行统计推断。
.精品课件.
18
❖偏相关也称净相关,它在控制其 他变量的线性影响的条件下分析 两变量间的线性相关,所采用的 工具是偏相关系数。
❖控制变量数为1时,偏相关系数称 为一阶偏相关;当控制两个变量 时,称为二阶偏相关;当控制变 量的个数为0时,偏相关系数称为 零阶偏相关,.也精品课就件. 是相关系数。 19
.精品课件.
11
基本步骤
❖提出零假设
❖选择检验统计量:对不同类型的变 量应采用不同的相关系数,对应也 应采用不同的检验统计量。
❖计算检验统计量的观测值和对应的 概率P值。
❖决策
.精品课件.
12
Pearson 简单相关系数
❖用来度量定距型变量间的相关 系数。
❖积距相关分析,即最常用的参 数相关分析,适用于双正态连 续变量。
❖事物之间的函数关系比较容易分 析和测度,而统计关系却不像函 数关系那样直接,但确实普遍存 在,并且有的关系强,有的关系 弱,程度各异。相关分析和回归 分析正是以不同的方式测度事物 间统计关系的非常有效的工具。
.精品课件.
3
二、相关分析
❖通过图形和数值两种方式,能够 有效地揭示事物之间统计关系的 强弱程度。
第七章 相关分析和线性回归分析
.精品课件.
1
一、相关分析和回归分析概述
❖ 相关分析和回归分析都是分析客观事物之 间关系的数量分析方法。
❖ 客观事物之间的关系大致可以归纳为2类: 函数关系:两事物之间一一对应的关系。 统计关系:两事物之间的一种非一一对应的
关系。统计关系可再进一步分为线性相关 和非线性相关 正相关:两个变量线性的相随变动方向相同。 负相关:两个变量线.精性品课的件. 相随变动方向相反2 。