回归分析MATLAB实现
MATLAB回归分析工具箱使用方法
MATLAB回归分析工具箱使用方法1.数据准备在使用回归分析工具箱进行分析之前，首先需要准备好要使用的数据集。
数据集通常包含自变量和因变量，自变量是预测因变量的变量。
将数据集导入MATLAB中，并确保数据格式正确，可以使用MATLAB内置的导入工具或手动输入数据。
2.回归模型的选择在进行回归分析之前，需要选择适当的回归模型。
回归模型决定了如何拟合数据和生成预测。
常见的回归模型包括线性回归、多项式回归、逻辑回归等。
根据数据的特征和目的选择合适的回归模型。
3.拟合数据选择适当的回归模型后，可以使用回归分析工具箱中的函数来拟合数据。
常用的函数包括“fitlm”（线性回归）、“fitpoly”（多项式回归）、“fitglm”（逻辑回归）等。
将自变量和因变量传入对应的函数中，并得到拟合的模型。
例如，对于线性回归可以使用以下代码进行拟合：```mdl = fitlm(X,Y,'linear');```其中，X为自变量数据，Y为因变量数据，'linear'表示选择线性回归模型。
4.模型评估在拟合数据后，需要对模型进行评估以确定其拟合程度和预测性能。
可以使用回归分析工具箱中的函数来评估模型，如“plotResiduals”（绘制残差图）、“predict”（预测值）、“coefTest”（参数显著性检验）等。
通过观察残差图、计算R²值、进行参数显著性检验等方法，评估模型的拟合效果。
5.预测拟合好模型后，可以使用该模型进行预测未来的趋势。
使用“predict”函数可以生成预测值，并与实际值进行比较以评估模型的预测能力。
例如```Ypred = predict(mdl,Xnew);```其中，Xnew为新的自变量数据，Ypred为预测的因变量值。
6.结果可视化最后，可以使用MATLAB中的绘图工具来可视化回归分析的结果。
可以绘制拟合曲线、残差图、预测结果等，以便更直观地理解数据和模型。
利用MATLAB进行回归分析及应用
利用MATLAB进行回归分析一、实验目的：1．了解回归分析的基本原理，掌握MATLAB实现的方法；2. 练习用回归分析解决实际问题。
二、实验内容：题目1社会学家认为犯罪与收入低、失业及人口规模有关，对20个城市的犯罪率y（每10万人中犯罪的人数）与年收入低于5000美元家庭的百分比1x、失业率2x和人口总数3x（千人）进行了调查，结果如下表。
（1）若1x~3x中至多只许选择2个变量，最好的模型是什么？（2）包含3个自变量的模型比上面的模型好吗？确定最终模型。
（3）对最终模型观察残差，有无异常点，若有，剔除后如何。
理论分析与程序设计：为了能够有一个较直观的认识，我们可以先分别作出犯罪率y与年收入低于5000美元家庭的百分比1x、失业率2x和人口总数x（千人）之间关系的散点图，根据大致分布粗略估计各因素造3成的影响大小，再通过逐步回归法确定应该选择哪几个自变量作为模型。
编写程序如下：clc;clear all;y=[11.2 13.4 40.7 5.3 24.8 12.7 20.9 35.7 8.7 9.6 14.5 26.9 15.736.2 18.1 28.9 14.9 25.8 21.7 25.7];%犯罪率（人/十万人）x1=[16.5 20.5 26.3 16.5 19.2 16.5 20.2 21.3 17.2 14.3 18.1 23.1 19.124.7 18.6 24.9 17.9 22.4 20.2 16.9];%低收入家庭百分比x2=[6.2 6.4 9.3 5.3 7.3 5.9 6.4 7.6 4.9 6.4 6.0 7.4 5.8 8.6 6.5 8.36.7 8.6 8.4 6.7];%失业率x3=[587 643 635 692 1248 643 1964 1531 713 749 7895 762 2793 741 625 854 716 921 595 3353];%总人口数（千人）figure(1),plot(x1,y,'*');figure(2),plot(x2,y,'*');figure(3),plot(x3,y,'*');X1=[x1',x2',x3'];stepwise(X1,y)运行结果与结论：犯罪率与低收入散点图犯罪率与失业率散点图犯罪率与人口总数散点图低收入与失业率作为自变量低收入与人口总数作为自变量失业率与人口总数作为自变量在图中可以明显看出前两图的线性程度很好，而第三个图的线性程度较差，从这个角度来说我们应该以失业率和低收入为自变量建立模型。
matlAB第11讲回归分析
Part
03
多元线性回归
多元线性回归模型
多元线性回归模型是用来预测一 个因变量（目标变量）基于多个 自变量（特征）的线性关系。
模型的一般形式为：Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βpXp + ε， 其中Y是因变量，X1, X2, ..., Xp 是自变量，β0, β1, β2, ..., βp是
回归模型的评估与选择
评估指标
为了评估回归模型的预测性能， 可以使用各种评估指标，如均方
误差（MSE）、均方根误差 （RMSE）、决定系数（R方）
等。
模型选择
根据评估指标，可以选择最佳的 回归模型。通常选择具有较高决 定系数和较低均方误差的模型。
交叉验证
为了更准确地评估模型的泛化能 力，可以使用交叉验证技术将数 据集分成训练集和测试集，并分
通过交叉验证、调整模型参数等方法可以对多元线性回归模型进行优化，提高预测精度。
Part
04
逻辑回归
逻辑回归模型
逻辑回归是一种用于解决二分类问题 的回归分析方法。它通过将线性回归 模型的输出转换为概率形式，来预测 一个事件发生的概率。
在逻辑回归中，自变量（特征）和因 变量（目标变量）之间的关系是非线 性的，通过sigmoid函数实现从线性 到非线性的转换。
示例代码：`X = [ones(n,1) x]; % 构造设计矩阵，包括常数项` `Y = y; % 因变量矩阵` `B = fitlm(X,Y); % 拟合多元线性回归模型` `Yfit = predict(B,X); % 进行预测`
多元线性回归的评估与优化
评估多元线性回归模型的性能可以使用各种统计指标，如均方误差（MSE）、均方根误 差（RMSE）、决定系数（R^2）等。
MATLAB回归分析
MATLAB回归分析回归分析是统计学中常用的一种方法，用于建立一个依赖于自变量（独立变量）的因变量（依赖变量）的关系模型。
在MATLAB环境下，回归分析可以实现简单线性回归、多元线性回归以及非线性回归等。
简单线性回归是一种最简单的回归分析方法，它假设自变量和因变量之间存在线性关系。
在MATLAB中，可以通过`polyfit`函数进行简单线性回归分析。
该函数可以拟合一元数据点集和一维多项式，返回回归系数和截距。
例如：```matlabx=[1,2,3,4,5];y=[2,3,4,5,6];p = polyfit(x, y, 1);slope = p(1);intercept = p(2);```上述代码中，`x`是自变量的数据点，`y`是因变量的数据点。
函数`polyfit`的第三个参数指定了回归的阶数，这里是1，即一次线性回归。
返回的`p(1)`和`p(2)`分别是回归系数和截距。
返回的`p`可以通过`polyval`函数进行预测。
例如：```matlabx_new = 6;y_pred = polyval(p, x_new);```多元线性回归是在有多个自变量的情况下进行的回归分析。
在MATLAB中，可以使用`fitlm`函数进行多元线性回归分析。
例如：```matlabx1=[1,2,3,4,5];x2=[2,4,6,8,10];y=[2,5,7,8,10];X=[x1',x2'];model = fitlm(X, y);coefficients = model.Coefficients.Estimate;```上述代码中，`x1`和`x2`是两个自变量的数据点，`y`是因变量的数据点。
通过将两个自变量放在`X`矩阵中，可以利用`fitlm`函数进行多元线性回归分析。
返回值`model`是回归模型对象，可以通过`model.Coefficients.Estimate`获得回归系数。
用MATLAB求解回归分析
在Matlab工作区中输入命令： beta, rmse
得结果：beta = 110.5313 0.1464 -26.5709 -0.0001 1.8475
rmse = 4.5362
故回归模型为： y 110.5313 0.1464x1 26.5709x2 0.0001x12 1.8475x22 剩余标准差为 4.5362, 说明此回归模型的显著性较好.
3、求回归系数：
[beta,r ,J]=nlinfit(x',y','volum',beta0)；
beta 得结果：beta =
即得回归模型为：
11.6036 -1.0641
1.10641
y11.603e6 x
4、预测及作图： [YY,delta]=nlpredci('volum',x',beta,r ,J)；
矩阵的列数的指标给出初始模型中包括的子集缺省时设定为全部自变量显著性水平缺省时为05自变量数据阶矩阵mn?因变量数据阶矩阵1?n教学评估为了考评教师的教学质量教学研究部门设计了一个教学评估表对学生进行一次问卷调查要求学生对12位教师的15门课程其中3为教师有两门课程按以下7项内容打分分值为15分5分最好1分最差
plot(x,y,'k+',x,YY,'r')
例5 财政收入预测问题：财政收入与国民收入、工业总产值、 农业总产值、总人口、就业人口、固定资产投资等因素有关。 下表列出了1952-1981年的原始数据，试构造预测模型。
解 设国民收入、工业总产值、农业总产值、总人口、就业 人口、固定资产投资分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，财政收 入为y，设变量之间的关系为： y= ax1+bx2+cx3+dx4+ex5+fx6 使用非线性回归方法求解。
回归分析MATLAB实现
建立社会商品零售总额与职工工资总额数据的回归模型 解：% 首先输入数据
x=[23.80,27.60,31.60,32.40,33.70,34.90,43.20,52.80,63.80,73.40]; y=[41.4,51.8,61.70,67.90,68.70,77.50,95.90,137.40,155.0,175.0];
图316四川白鹅70日龄重与雏鹅重线性模型交互图4624matlabmatlab数据分析方法机械工业出版社数据分析方法机械工业出版社第3章回归分析32多元线性回归模型321多元线性回归模型及其表示4724matlabmatlab数据分析方法机械工业出版社数据分析方法机械工业出版社第3章回归分析thankyousuccess2019102147可编辑4824matlabmatlab数据分析方法机械工业出版社数据分析方法机械工业出版社第3章回归分析222112114924matlabmatlab数据分析方法机械工业出版社数据分析方法机械工业出版社第3章回归分析则模型322可用矩阵形式表示为323其中y称为观测向量x称为设计矩阵称为待估计向量是不可观测的n维随机向量它的分量相互独立假定多元线性回归建模的基本步骤1对问题进行直观分析选择因变量与解释变量作出与因变量与各解释变量的散点图初步设定多元线性回归模型的参数个数
表3.3 X射线照射次数与残留细菌数
t y 1 352 2 211 3 197 4 160 5 142 6 106 7 104 8 60 9 56 10 38 11 36 12 32 13 21 14 19 15 15
数据来源：http///~hadi/RABE
其中0，1为回归系数，x为自变量，Y为因变量. 通常，我们对总体(x,Y)进行n次的独立观测，获得n 组数据（称为样本观测值） (x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)
Matlab技术回归分析方法
Matlab技术回归分析方法简介：回归分析是一种常用的数据分析方法，用于建立变量之间的关系模型。
Matlab是一种功能强大的数值计算软件，提供了丰富的函数和工具包，用于实现回归分析。
本文将介绍几种常见的Matlab技术回归分析方法，并探讨其应用场景和优缺点。
一、线性回归分析：线性回归分析是回归分析的经典方法之一，用于研究变量之间的线性关系。
在Matlab中，可以使用`fitlm`函数来实现线性回归分析。
该函数通过最小二乘法拟合出最优的线性模型，并提供了各种统计指标和图形展示功能。
线性回归分析的应用场景广泛，例如预测销售额、研究市场需求等。
然而，线性回归假设自变量和因变量之间存在线性关系，当数据呈现非线性关系时，线性回归会失效。
为了解决非线性关系的问题，Matlab提供了多种非线性回归分析方法，如多项式回归、指数回归等。
二、多项式回归分析：多项式回归分析是一种常见的非线性回归方法，用于建立多项式模型来描述变量之间的关系。
在Matlab中，可以使用`fitlm`函数中的`polyfit`选项来实现多项式回归分析。
多项式回归在处理非线性关系时具有很好的灵活性。
通过选择不同的多项式次数，可以适应不同程度的非线性关系。
然而，多项式回归容易过拟合，导致模型过于复杂，对新数据的拟合效果不佳。
为了解决过拟合问题，Matlab提供了正则化技术，如岭回归和Lasso回归，可以有效控制模型复杂度。
三、岭回归分析：岭回归是一种正则化技术，通过添加L2正则项来控制模型的复杂度。
在Matlab中，可以使用`fitlm`函数的`Regularization`选项来实现岭回归分析。
岭回归通过限制系数的大小，减少模型的方差，并改善模型的拟合效果。
然而，岭回归不能自动选择最优的正则化参数，需要通过交叉验证等方法进行调优。
四、Lasso回归分析：Lasso回归是另一种常用的正则化技术，通过添加L1正则项来控制模型的复杂度。
在Matlab中，可以使用`fitlm`函数的`Regularization`选项来实现Lasso回归分析。
数学建模回归分析matlab版
案例一：股票价格预测
总结词
基于历史销售数据，建立回归模型预测未来销售量。
详细描述
收集公司或产品的历史销售数据，包括销售额、销售量、客户数量等，利用Matlab进行多元线性回归分析，建立销售量与时间、促销活动、市场环境等因素之间的回归模型，并利用模型预测未来销售量。
案例二：销售预测
基于历史人口数据，建立回归模型预测未来人口增长趋势。
非线性模型的评估和检验
非线性回归模型是指因变量和自变量之间的关系不是线性的，需要通过非线性函数来拟合数据。
非线性回归模型
Matlab提供了非线性最小二乘法算法，可以用于估计非线性回归模型的参数。
非线性最小二乘法
03
CHAPTER
线性回归分析
一元线性回归分析是用来研究一个因变量和一个自变量之间的线性关系的统计方法。
回归分析在许多领域都有广泛的应用，如经济学、生物学、医学、工程学等。
它可以帮助我们理解变量之间的关系，预测未来的趋势，优化决策，以及评估模型的性能和可靠性。
回归分析的重要性
模型评估指标
用于评估模型性能的统计量，如均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）等。
误差项
实际观测值与模型预测值之间的差异，通常用 ε 表示。
总结词
对数回归模型的一般形式为 (y = a + blnx) 或 (y = a + bln(x))，其中 (y) 是因变量，(x) 是自变量，(a) 和 (b) 是待估计的参数。在Matlab中，可以使用 `log` 函数进行对数转换，并使用 `fitlm` 或 `fitnlm` 函数进行线性化处理，然后进行线性回归分析。
详细描述
多项式回归模型是一种非线性回归模型，适用于因变量和自变量之间存在多项式关系的情况。
利用 Matlab作回归分析
利用 Matlab 作回归分析一元线性回归模型：2,(0,)y x N αβεεσ=++求得经验回归方程：ˆˆˆyx αβ=+ 统计量： 总偏差平方和：21()n i i SST y y ==-∑，其自由度为1T f n =-； 回归平方和：21ˆ()n i i SSR y y ==-∑，其自由度为1R f =； 残差平方和：21ˆ()n i i i SSE y y ==-∑，其自由度为2E f n =-；它们之间有关系：SST=SSR+SSE 。
一元回归分析的相关数学理论可以参见《概率论与数理统计教程》，下面仅以示例说明如何利用Matlab 作回归分析。
【例1】为了了解百货商店销售额x 与流通费率（反映商业活动的一个质量指标，指每元商品流转额所分摊的流通费用）y 之间的关系，收集了九个商店的有关数据，见下表1.试建立流通费率y 与销售额x 的回归方程。
表1 销售额与流通费率数据【分析】：首先绘制散点图以直观地选择拟合曲线，这项工作可结合相关专业领域的知识和经验进行，有时可能需要多种尝试。
选定目标函数后进行线性化变换，针对变换后的线性目标函数进行回归建模与评价，然后还原为非线性回归方程。
【Matlab数据处理】：【Step1】：绘制散点图以直观地选择拟合曲线x=[1.5 4.5 7.5 10.5 13.5 16.5 19.5 22.5 25.5];y=[7.0 4.8 3.6 3.1 2.7 2.5 2.4 2.3 2.2];plot(x,y,'-o')输出图形见图1。
510152025图1 销售额与流通费率数据散点图根据图1，初步判断应以幂函数曲线为拟合目标，即选择非线性回归模型，目标函数为：(0)b y ax b =< 其线性化变换公式为：ln ,ln v y u x == 线性函数为：ln v a bu =+【Step2】：线性化变换即线性回归建模（若选择为非线性模型）与模型评价% 线性化变换u=log(x)';v=log(y)';% 构造资本论观测值矩阵mu=[ones(length(u),1) u];alpha=0.05;% 线性回归计算[b,bint,r,rint,states]=regress(v,mu,alpha)输出结果：b =[ 2.1421; -0.4259]表示线性回归模型ln=+中：lna=2.1421，b=-0.4259；v a bu即拟合的线性回归模型为=-；y x2.14210.4259bint =[ 2.0614 2.2228; -0.4583 -0.3934]表示拟合系数lna和b的100(1-alpha)%的置信区间分别为：[2.0614 2.2228]和[-0.4583 -0.3934]；r =[ -0.0235 0.0671 -0.0030 -0.0093 -0.0404 -0.0319 -0.0016 0.0168 0.0257]表示模型拟合残差向量；rint =[ -0.0700 0.02300.0202 0.1140-0.0873 0.0813-0.0939 0.0754-0.1154 0.0347-0.1095 0.0457-0.0837 0.0805-0.0621 0.0958-0.0493 0.1007]表示模型拟合残差的100(1-alpha)%的置信区间；states =[0.9928 963.5572 0.0000 0.0012] 表示包含20.9928SSR R SST==、 方差分析的F 统计量/963.5572//(2)R E SSR f SSR F SSE f SSE n ===-、 方差分析的显著性概率((1,2))0p P F n F =->≈； 模型方差的估计值2ˆ0.00122SSE n σ==-。
利用Matlab进行线性回归分析
利用Matlab进行线性回归分析回归分析是处理两个及两个以上变量间线性依存关系的统计方法。
可以通过软件Matlab实现。
1.利用Matlab软件实现在Matlab中，可以直接调用命令实现回归分析，（1）[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x)，其中b是回归方程中的参数估计值，bint是b的置信区间，r和rint分别表示残差及残差对应的置信区间。
stats包含三个数字，分别是相关系数，F统计量及对应的概率p值。
（2）recplot(r,rint)作残差分析图。
（3）rstool(x,y)一种交互式方式的句柄命令。
以下通过具体的例子来说明。
例现有多个样本的因变量和自变量的数据，下面我们利用Matlab，通过回归分析建立两者之间的回归方程。
% 一元回归分析x=[1097 1284 1502 1394 1303 1555 1917 2051 2111 2286 2311 2003 2435 2625 2948 3, 55 3372];%自变量序列数据y=[698 872 988 807 738 1025 1316 1539 1561 1765 1762 1960 1902 2013 2446 2736 2825];%因变量序列数据X=[ones(size(x')),x'],pause[b,bint,r,rint,stats]=regress(y',X,0.05),pause%调用一元回归分析函数rcoplot(r,rint)%画出在置信度区间下误差分布。
% 多元回归分析% 输入各种自变量数据x1=[5.5 2.5 8 3 3 2.9 8 9 4 6.5 5.5 5 6 5 3.5 8 6 4 7.5 7]';x2=[31 55 67 50 38 71 30 56 42 73 60 44 50 39 55 7040 50 62 59]';x3=[10 8 12 7 8 12 12 5 8 5 11 12 6 10 10 6 11 11 9 9]';x4=[8 6 9 16 15 17 8 10 4 16 7 12 6 4 4 14 6 8 13 11]';%输入因变量数据y=[79.3 200.1 163.1 200.1 146.0 177.7 30.9 291.9 160 339.4 159.6 86.3 237.5 107.2 155 201.4 100.2 135.8 223.3 195]';X=[ones(size(x1)),x1,x2,x3,x4];[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,X)%回归分析Q=r'*rsigma=Q/18rcoplot(r,rint);%逐步回归X1=[x1,x2,x3,x4];stepwise(X1,y,[1,2,3])%逐步回归% X2=[ones(size(x1)),x2,x3];% X3=[ones(size(x1)),x1,x2,x3];% X4=[ones(size(x1)),x2,x3,x4];% [b1,b1int,r1,r1int,stats1]=regress(y,X2)% [b2,b2int,r2,r2int,stats2]=regress(y,X3);% [b3,b3int,r3,r3int,stats3]=regress(y,X4);。
利用Matlab进行线性回归分析
利用Matlab 进行线性回归分析回归分析是处理两个及两个以上变量间线性依存关系的统计方法。
可以通过软件Matlab 实现。
1.利用Matlab 软件实现在Matlab 中，可以直接调用命令实现回归分析，(1)[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x),其中 b 是回归方程中的参数估计值，bint 是b的置信区间，r和rint分别表示残差及残差对应的置信区间。
stats包含三个数字，分别是相关系数，F统计量及对应的概率p值。
(2)recplot(r,rint)作残差分析图。
(3)rstool(x,y)一种交互式方式的句柄命令。
以下通过具体的例子来说明。
例现有多个样本的因变量和自变量的数据，下面我们利用Matlab，通过回归分析建立两者之间的回归方程。
% 一元回归分析x=[1097 1284 1502 1394 1303 1555 1917 2051 2111 2286 2311 2003 2435 2625 2948 3, 55 3372];%自变量序列数据y=[698 872 988 807 738 1025 1316 1539 1561 1765 1762 1960 1902 2013 2446 2736 2825];%因变量序列数据X=[ones(size(x')),x'],pause [b,bint,r,rint,stats]=regress(y',X,,pause% 调用一元回归分析函数rcoplot(r,rint)% 画出在置信度区间下误差分布。
% 多元回归分析% 输入各种自变量数据x1=[ 8 3 3 8 9 4 5 6 5 8 6 4 7]';x2=[31 55 67 50 38 71 30 56 42 73 60 44 50 39 55 70 40 50 62 59]';x3=[10 8 12 7 8 12 12 5 8 5 11 12 6 10 10 6 11 11 9 9]';x4=[8 6 9 16 15 17 8 10 4 16 7 12 6 4 4 14 6 8 13 11]'; %输入因变量数据y=[ 160 155 195]'; X=[ones(size(x1)),x1,x2,x3,x4];[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,X)% 回归分析Q=r'*rsigma=Q/18rcoplot(r,rint);%逐步回归X1=[x1,x2,x3,x4];stepwise(X1,y,[1,2,3])% 逐步回归% X2=[ones(size(x1)),x2,x3];% X3=[ones(size(x1)),x1,x2,x3];% X4=[ones(size(x1)),x2,x3,x4];% [b1,b1int,r1,r1int,stats1]=regress(y,X2)% [b2,b2int,r2,r2int,stats2]=regress(y,X3);% [b3,b3int,r3,r3int,stats3]=regress(y,X4);。
matlab一元线性回归
matlab一元线性回归Matlab是目前使用最为广泛的科学软件，用它来实现一元线性回归分析是一件很流行的事情。
一元线性回归是回归分析的一种简单的形式，它可以用来描述两个变量之间的线性关系。
它可以从数据中推断出自变量和因变量之间的相关性。
本文将简要介绍Matlab在一元线性回归的实现和运用。
1、Matlab实现一元线性回归Matlab提供了polyfit函数，他可以帮助我们实现一元线性回归分析，该函数可以得到拟合参数，最高次幂和拟合来表示数据集的原始范围，在实现一元线性回归分析时，只需要把最高次幂设置为1即可。
通过使用polyfit函数，可以求出线性回归方程的拟合参数，给定自变量X和因变量Y，线性回归方程为：Y = a*X + b，其中a,b分别为回归方程中的系数，在Matlab中可以通过下面的语句来求出a,b：[P,S] = polyfit(X,Y,1)2、Matlab应用一元线性回归一元线性回归分析是一个非常有用的工具，能够帮助我们从数据中提取有价值的信息，Matlab可以帮助我们通过多种方式应用一元线性回归分析，以深入分析和清晰表达自变量和因变量之间的关系。
①可视化效果： Matlab的plot函数可以用来绘制回归线，例如：X = [1 2 3 4 5];Y = [1 3 5 6 7];[a,b] = polyfit(X,Y,1);plot(X,Y,oX,a*X+b);②检验模型的有效性：Matlab的corrcoef函数可以计算相关系数，用来检验回归模型的有效性，例如：R = corrcoef(X,Y);③计算数据点的拟合误差：Matlab的roots函数可以计算回归线与数据点之间的垂直距离，也就是数据点的拟合误差，例如：Ypredict = a*X + b;RSS=roots((Y-Ypredict).^2);3、结论以上就是Matlab在一元线性回归中的应用，通过它只能实现数据拟合，并提取有价值的信息，进而深入分析和清晰表达自变量和因变量之间的关系。
用MATLAB求解回归分析课件
用Matlab求解 回归分析课件
目 录
• 回归分析简介 • Matlab基础操作 • 线性回归分析 • 非线性回归分析 • 多元回归分析 • Matlab在回归分析中的应用实例
01
CATALOGUE
回归分析简介
回归分析的定义
回归分析是一种统计学方法，用于研 究自变量和因变量之间的相关关系， 并建立数学模型来预测因变量的值。
显著性检验
对回归模型的显著性进行检验，如F 检验、t检验等。
预测精度评估
使用均方误差、均方根误差等指标评 估模型的预测精度。
可解释性
评估模型的解释性，即模型是否易于 理解，自变量对因变量的影响是否合 理。
06
CATALOGUE
Matlab在回归分析中的应用实例
用Matlab进行线性回归分析的实例
迭代法
对于一些复杂的回归模型，可能 需要使用迭代法进行求解，如梯 度下降法、牛顿法等。
Matlab函数
在Matlab中，可以使用内建的回 归分析函数来求解多元回归模型 ，如 `fitlm`、`fitlm2` 等。
多元回归模型的评估
残差分析
对回归模型的残差进行分析，检查残 差是否满足正态分布、同方差等假设 。
要点一
总结词
要点二
详细描述
多元回归分析是处理多个自变量和因变量之间关系的回归 分析方法，通过Matlab可以方便地进行多元回归分析。
在Matlab中，可以使用`fitlm`函数对一组数据进行多元回 归分析。首先需要准备数据，然后使用`fitlm`函数拟合多 元线性模型，最后通过模型进行预测和评估。
THANKS
使用预测值与实际值之间的误差评估模型的预测 能力，如均方误差、平均绝对误差等指标。
MATLAB 回归分析regress,nlinfit,stepwise函数
MATLAB 回归分析regress,nlinfit,stepwise函数matlab回归分析regress,nlinfit,stepwise函数回归分析1．多元线性重回在matlab统计工具箱中使用命令regress()实现多元线性回归，调用格式为b=regress(y，x)或[b，bint，r，rint，statsl=regess(y，x，alpha)其中因变量数据向量y和自变量数据矩阵x按以下排列方式输入对一元线性重回，挑k=1即可。
alpha为显著性水平(缺省时预设为0.05)，输入向量b，bint为回归系数估计值和它们的置信区间，r，rint为残差及其置信区间，stats就是用作检验重回模型的统计数据量，存有三个数值，第一个就是r2，其中r就是相关系数，第二个就是f统计数据量值，第三个就是与统计数据量f对应的概率p，当p拒绝h0，回归模型成立。
图画出来残差及其置信区间，用命令rcoplot(r，rint)实例1：已知某湖八年来湖水中cod浓度实测值(y)与影响因素湖区工业产值(x1)、总人口数(x2)、捕鱼量(x3)、降水量(x4)资料，建立污染物y的水质分析模型。
(1)输出数据x1=[1.376,1.375,1.387,1.401,1.412,1.428,1.445,1.477]x2=[0.450,0.475,0.485,0.50 0,0.535,0.545,0.550,0.575]x3=[2.170,2.554,2.676,2.713,2.823,3.088,3.122,3.262]x4=[0.8922,1.1610,0.5346,0.9589,1.0239,1.0499,1.1065,1.1387]y=[5.19,5.30,5.60，5.82，6.00,6.06，6.45，6.95](2)留存数据(以数据文件.mat形式留存，易于以后调用)savedatax1x2x3x4yloaddata(抽出数据)(3)继续执行重回命令x=[ones(8,1)，]；[b，bint，r，rint，stats]=regress得结果：b=(-16.5283，15.7206，2.0327，-0.2106，-0.1991)’stats=(0.9908，80.9530，0.0022)即为=-16.5283+15.7206xl+2.0327x2-0.2106x3+0.1991x4r2=0.9908，f=80.9530，p=0.00222．非线性重回非线性回归可由命令nlinfit来实现，调用格式为[beta,r,j]=nlinfit(x，y，'model’，beta0)其中，输人数据x，y分别为n×m矩阵和n维列向量，对一元非线性回归，x为n维列向量model是事先用m-文件定义的非线性函数，beta0是回归系数的初值，beta是估计出的回归系数，r是残差，j是jacobian矩阵，它们是估计预测误差需要的数据。
matlab 时间序列 回归
matlab 时间序列回归
标题，使用MATLAB进行时间序列回归分析。
MATLAB是一种强大的数据分析和可视化工具，它在时间序列分
析方面拥有丰富的功能和工具。
时间序列回归分析是一种重要的统
计方法，用于研究时间序列数据之间的关系和趋势。
在本文中，我
们将介绍如何使用MATLAB进行时间序列回归分析。
首先，我们需要准备时间序列数据。
这些数据可以是经济指标、股票价格、气温记录等等。
在MATLAB中，我们可以使用内置的时间
序列对象来存储和处理时间序列数据。
一旦我们有了数据，我们就
可以开始进行回归分析了。
MATLAB提供了许多函数和工具来进行回归分析。
例如，我们可
以使用regress函数来进行多元线性回归分析，使用arima函数进
行时间序列建模，使用forecast函数进行预测等等。
这些函数和工
具使得时间序列回归分析变得非常简单和高效。
另外，MATLAB还提供了丰富的可视化工具，可以帮助我们更直
观地理解时间序列数据的特征和回归分析的结果。
我们可以使用
plot函数来绘制时间序列数据的图表，使用scatter函数来绘制散点图，使用plotregression函数来绘制回归分析的结果等等。
总之，MATLAB为时间序列回归分析提供了丰富的功能和工具，使得我们能够更轻松地进行数据分析和建模。
通过本文的介绍，希望读者能够更加熟练地使用MATLAB进行时间序列回归分析，从而更好地理解和利用时间序列数据。
MATLAB 回归分析regress,nlinfit,stepwise函数
回归分析1．多元线性回归在Matlab统计工具箱中使用命令regress()实现多元线性回归，调用格式为b=regress(y，x)或[b，bint，r，rint，statsl = regess(y，x，alpha)其中因变量数据向量y和自变量数据矩阵x按以下排列方式输入对一元线性回归，取k=1即可。
alpha为显著性水平(缺省时设定为0.05)，输出向量b，bint为回归系数估计值和它们的置信区间，r，rint为残差及其置信区间，stats是用于检验回归模型的统计量，有三个数值，第一个是R2，其中R是相关系数，第二个是F统计量值，第三个是与统计量F对应的概率P，当P<α时拒绝H0，回归模型成立。
画出残差及其置信区间，用命令rcoplot(r，rint)实例1：已知某湖八年来湖水中COD浓度实测值(y)与影响因素湖区工业产值(x1)、总人口数(x2)、捕鱼量(x3)、降水量(x4)资料，建立污染物y的水质分析模型。
(1)输入数据x1=[1.376, 1.375, 1.387, 1.401, 1.412, 1.428, 1.445, 1.477]x2=[0.450, 0.475, 0.485, 0.500, 0.535, 0.545, 0.550, 0.575]x3=[2.170 ,2.554, 2.676, 2.713, 2.823, 3.088, 3.122, 3.262]x4=[0.8922, 1.1610 ,0.5346, 0.9589, 1.0239, 1.0499, 1.1065, 1.1387]y=[5.19, 5.30, 5.60，5.82，6.00, 6.06，6.45，6.95](2)保存数据(以数据文件.mat形式保存，便于以后调用)save data x1 x2 x3 x4 yload data (取出数据)(3)执行回归命令x =[ones(8,1)，]；[b，bint，r，rint，stats] = regress得结果：b = (-16.5283，15.7206，2.0327，-0.2106，-0.1991)’stats = (0.9908，80.9530，0.0022)即= -16.5283 + 15.7206xl + 2.0327x2 - 0.2106x3 + 0.1991x4R2 = 0.9908，F = 80.9530，P = 0.00222．非线性回归非线性回归可由命令nlinfit来实现，调用格式为[beta,r,j] = nlinfit(x，y，'model’，beta0)其中，输人数据x，y分别为n×m矩阵和n维列向量，对一元非线性回归，x 为n维列向量model是事先用m-文件定义的非线性函数，beta0是回归系数的初值，beta是估计出的回归系数，r是残差，j是Jacobian矩阵，它们是估计预测误差需要的数据。
在MATLAB中使用高斯过程进行回归分析
在MATLAB中使用高斯过程进行回归分析随着数据科学和机器学习的发展，回归分析成为了一种非常常见和有用的数据分析工具。
而高斯过程作为一种统计建模工具，在回归分析中具有广泛的应用。
在本文中，我们将介绍如何在MATLAB中使用高斯过程进行回归分析。
高斯过程，也被称为基于核函数的回归（Kriging）或者高斯过程回归（Gaussian Process Regression，简称GPR），是一种概率模型，广泛应用于回归分析中。
它通过对数据进行建模，将数据与潜在函数之间的关系进行学习和预测。
在MATLAB中，可以使用Statistics and Machine Learning Toolbox来进行高斯过程回归分析。
首先，我们需要准备一些数据来进行回归分析。
假设我们想要预测一个物体的重量，我们可以将物体的尺寸作为输入变量，将物体的重量作为输出变量。
我们可以通过测量一系列物体的尺寸和重量来获得这些数据。
在MATLAB中，我们可以使用`fitrgp`函数来进行高斯过程回归的建模和预测。
首先，我们需要将数据拆分成输入变量和输出变量。
假设我们的输入变量存储在一个名为`X`的矩阵中，输出变量存储在一个名为`Y`的向量中。
我们可以使用以下代码进行拆分：```matlabX = [尺寸1; 尺寸2; 尺寸3; ...; 尺寸n];Y = [重量1; 重量2; 重量3; ...; 重量n];```接下来，我们可以使用`fitrgp`函数来建立高斯过程回归模型：```matlabmodel = fitrgp(X, Y);```在这个过程中，`fitrgp`函数将自动选择核函数和其他参数，来对输入变量和输出变量之间的关系进行建模。
但是，我们也可以通过指定自定义的核函数和参数来调整建模的过程。
建立了模型之后，我们可以使用`predict`函数来对新的数据进行预测。
假设我们想要预测一个新物体的重量，我们可以将其尺寸作为输入变量传递给`predict`函数：```matlabnew_size = [新物体的尺寸];predicted_weight = predict(model, new_size);````predict`函数将返回一个预测的重量值，这个值可以帮助我们了解新物体的重量。
matlab回归建模过程
matlab回归建模过程（原创版）目录一、回归分析概述1.回归分析的定义2.回归分析的分类3.MATLAB 中回归分析的主要函数二、MATLAB 中线性回归分析1.线性回归的定义2.MATLAB 中使用 regress 函数进行线性回归分析3.regress 函数的参数及用法4.回归结果的分析三、MATLAB 中多项式回归分析1.多项式回归的定义2.MATLAB 中使用 polyfit 函数进行多项式回归分析3.polyfit 函数的参数及用法4.回归结果的分析四、回归模型的检验与优化1.回归模型的检验方法2.残差分析3.模型优化与调整五、MATLAB 回归分析实例1.问题背景2.数据收集与处理3.回归模型的建立与分析4.结果验证与讨论正文一、回归分析概述回归分析是一种研究自变量与因变量之间关系的统计分析方法。
它可以通过拟合出一个数学模型，来描述因变量与自变量之间的关系。
回归分析分为线性回归和非线性回归两大类。
在 MATLAB 中，可以使用 regress 和 polyfit 函数进行回归分析。
二、MATLAB 中线性回归分析线性回归是指自变量与因变量之间的关系可以用一条直线来表示。
在MATLAB 中，可以使用 regress 函数进行线性回归分析。
regress 函数的用法如下：```matlabb = regress(y, X, alpha)```其中，y 表示因变量，X 表示自变量，alpha 表示置信度。
函数返回值 b 为线性方程的系数估计值，bint 为系数估计值的置信度为 95% 的置信区间，r 为残差，rint 为各残差的置信区间，stats 用于检验回归模型的统计量，包括 R2 统计量、F 值和显著性概率 P 值。
三、MATLAB 中多项式回归分析多项式回归是指自变量与因变量之间的关系可以用一个多项式来表示。
在 MATLAB 中，可以使用 polyfit 函数进行多项式回归分析。
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例3.1.2 某种合金中的主要成分为A,B两种金属，经过 试验发现：这两种金属成分之和x与合金的膨胀系数y 有如下关系，建立描述这种关系的数学表达式.
MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第3章 回归分析
表3.2 合金的膨胀系数表
x y 37 3.4 37.5 38 3 3 38.5 39 2.27 2.1 39.5 40 40.5 41 1.8 41.5 42 1.9
3.1一元回归模型
3.1.1一元线性回归模型
1.一元线性回归的基本概念
MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第3章 回归分析
3/24
设Y是一个可观测的随机变量，它受到一个非随机变 量因素x和随机误差的影响。若Y与x有如下线性关系： (3.1.1) Y 0 1 x , 且E=0,D=2,则称(3.1.1)为一元线性回归模型.
试求：① 给出y与t的二次函数回归模型； ② 在同一坐标系内做出原始数据与拟合结果的散点图 ③ 预测t=16时残留的细菌数； ④ 根据问题实际意义选择多项式函数是否合适？
MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第3章 回归分析 解：% 输入原始数据
t=1:15; y=[352,211,197,160,142,106,104,60,56,38,36,32,21,19,15]; p=polyfit(t,y,2); % 作二次多项式回归 y1= polyval(p,t); % 模型估计与作图 plot(t,y,'-*',t,y1,'-o'); legend('原始数据','二次函数') xlabel('t(照射次数)') ylabel('y(残留细菌数)') t0=16; yc1= polyconf(p,t0) % 预测t0=16时残留的细菌数
如果输入数据的误差相互独立，且方差为常数，则 Y±Delta至少包含95%的预测值；alpha缺省时为0.05。 (Y-Delta, Y+Delta)即95%的置信区间
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第3章 回归分析
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(3) 多项式回归的GUI界面命令 多项式回归的GUI界面命令polytool，其典型调用格式 polytool(x,y,n,alpha) 其中，输入x,y分别为自变量与因变量的样本观测数据 向量；n是多项式的阶数；置信度为(1-alpha)%， alpha缺省时为0.05。 该命令可以绘出总体拟合图形以及(1-alpha) 上、下置信区间的直线（屏幕上显示为红色）.此 外，用鼠标拖动图中纵向虚线，就可以显示出对于 不同的自变量数值所对应的预测状况，与此同时图 形左端数值框中会随着自变量的变化而得到的预报 数值以及(1-alpha) 置信区间长度一半的数值。
建立社会商品零售总额与职工工资总额数据的回归模型 解：% 首先输入数据
x=[23.80,27.60,31.60,32.40,33.70,34.90,43.20,52.80,63.80,73.40]; y=[41.4,51.8,61.70,67.90,68.70,77.50,95.90,137.40,155.0,175.0];
表3.3 X射线照射次数与残留细菌数
t y 1 352 2 211 3 197 4 160 5 142 6 106 7 104 8 60 9 56 10 38 11 36 12 32 13 21 14 19 15 15
数据来源：http///~hadi/RABE
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第3章 回归分析
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例3.1.1 近10年来，某市社会商品零售总额与职工工 资总额（单位：亿元）数据如下表3.1。 表3.1 商品零售总额与职工工资表 （单位：亿元）
工资总额 零售总额 23.8 41.4 27.6 51.8 31.6 61.7 32.4 67.9 33.7 68.7 34.9 77.5 43.2 95.9 52.8 137.4 63.8 155.0 73.4 175.0
第3章 回归分析
ˆ y x ˆ, 0 1 ˆ 1 Lxy Lxx .
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(3.1.2)
Lxx ( xi x ) ， Lxy ( xi x )( yi y )
2 i 1 n
其中
1 1 n x xi， y n i 1 n
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第3章 回归分析
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2.非线性回归的MATLAB命令 MATLAB统计工具箱中实现非线性回归的命令有 nlinfit、nlparci、lpredci和nlintool。下面逐一介绍 调用格式。 非线性拟合命令nlinfit，调用格式： [beta,r,J] = nlinfit(x,y,'model',beta0) 其中，输人数据x，y分别为n×m矩阵和n维列向量， 对一元非线性回归，x为n维列向量，model是事先用 M文件定义的非线性函数，beta0是回归系数的初值( 需要通过解方程组得到)，beta是估计出的最佳回归系 数，r是残差，J是Jacobian矩阵，它们是估计预测误 差需要的数据。
根据实际问题的意义可知：尽管二次多项式拟合效 果较好，但是用于预测并不理想。因此如何根据原 始数据散点图的规律，选择适当的回归曲线是非常 重要的，因此有必要研究非线性回归分析.
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第3章 回归分析 3.1.2一元非线性回归模型 1. 非线性曲线选择
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为了便于正确地选择合适的函数进行回归分析 建模，我们给出通常选择的六类曲线如下所示： （1）双曲线1/y=a+b/x(见图3.5)。
图3.5双曲线
MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第3章 回归分析 (2) 幂函数曲线y=axb, 其中x>0,a>0(图3.6)。
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图3.6 幂函数曲线
（3）指数曲线y=aebx，其中参数a>0(见图3.7)。
图3.7 指数曲线
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第3章 回归分析 （4）倒指数曲线
y aeb / x
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,其中a>0(图3.8)。
图3.8 倒指数曲线
（5）y=a+blnx (见图3.9)。
图3.9 对数曲线
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第3章 回归分析 （6）S型曲线
1 y x (见图3.10)。 a be
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图3.10 S型曲线
对于非线性回归建模通常有两种方法：一是通过适 当的变换转化为线性回归模型，例如双曲线模型(图3.5) 。如果无法实现线性化，可以利用最小二乘法直接建立 非线性回归模型，求解最佳参数。
2. 一元多项式回归模型
在一元回归模型中，如果变量y与x的关系是n次多 项式，即
y an x an1x
n
n1
... a1x a0
(3.1.4)
其中是随机误差，服从正态分布N(0,2) a0,a1,…,an为回归系数，则称(3.1.4)为多项式回归模型. (1)多项式曲线拟合 在MATLAB7的统计工具箱中，有多项式曲线拟合的 命令polyfit，其调用格式有以下三种：
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第3章 回归分析
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MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第3章 回归分析
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例3.1.3为了分析X射线的杀菌作用，用200千伏的X 射线来照射细菌，每次照射6分钟用平板计数法估 计尚存活的细菌数，照射次数记为t，照射后的细 菌数y如表3.3所示。
2
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第3章 回归分析 (2) 多项式回归的预测与置信区间
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多项式曲线拟合预测的命令polyval，其调用格 式有以下两种： Y=polyval(p,x0) [Y,Delta]=polyconf(p,x0,S,alpha) 其中，输入p,S是由多项式拟合命[p,S]=polyfit(x,y,n) 的输出，x0是要预测的自变量的值.输出Y是polyfit所 得的回归多项式在x处的预测值。
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运行结果为
p =1.9897 -51.1394 347.8967，yc1 =39.0396
即二次回归模型为
y1 1.9897t 2 -51.1394t+347.8967
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第3章 回归分析
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原始数据与拟合结果的散点图如图3.3所示，从 图形可知拟合效果较好.
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运行后得到： b1 = 2.7991，b0 = -23.5493 所以，回归模型为
ˆ 2.7991 y x 23.5493
问题1：当x=0，得到y=-23.5493亿元如何理解？ 问题2：如何检验E=0? D=2?
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第3章 回归分析
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第3章 回归分析
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普通高等院校计算机课程规划教材
MATLAB数据分析方法
李柏年
张孔生Biblioteka 吴礼斌 主编丁 华 参编MATLAB数据分析方法（机械工业出版社）
第3章 回归分析
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回归分析是最常用的数据分析方法之一。它 是根据已得的试验结果以及以往的经验来建立统 计模型，并研究变量间的相关关系，建立起变量 之间关系的近似表达式即经验公式，并由此对相 应的变量进行预测和控制等.
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42.5 43
1.83 1.53 1.7
2.35 2.54 2.9
解：%首先输入数据 x=37:0.5:43; y=[3.4,3,3,2.27,2.1,1.83,1.53,1.7,1.8,1.9,2.35,2.54,2.9]; %其次做散点图 plot(x,y,‘*’) （2.1.7） xlabel('x(两种合金之和)') %横坐标名 ylabel(‘y(合金膨胀系数)’) %纵坐标名 %然后根据散点图猜测曲线类别