多元线性回归预测
多元线性回归——模型、估计、检验与预测
多元线性回归——模型、估计、检验与预测⼀、模型假设传统多元线性回归模型最重要的假设的原理为:1. ⾃变量和因变量之间存在多元线性关系,因变量y能够被x1,x2….x{k}完全地线性解释;2.不能被解释的部分则为纯粹的⽆法观测到的误差其它假设主要为:1.模型线性,设定正确;2.⽆多重共线性;3.⽆内⽣性;4.随机误差项具有条件零均值、同⽅差、以及⽆⾃相关;5.随机误差项正态分布具体见另⼀篇⽂章:回归模型的基本假设⼆、估计⽅法⽬标:估计出多元回归模型的参数注:下⽂皆为矩阵表述,X为⾃变量矩阵(n*k维),y为因变量向量(n*1维)OLS(普通最⼩⼆乘估计)思想:多元回归模型的参数应当能够使得,因变量y的样本向量在由⾃变量X的样本所构成的线性空间G(x)的投影(即y’= xb)为向量y 在线性空间G(x)上的正交投影。
直⽩⼀点说,就是要使得(y-y’)’(y-y’)最⼩化,从⽽能够使y的预测值与y的真实值之间的差距最⼩。
使⽤凸优化⽅法,可以求得参数的估计值为:b = (x’x)^(-1)x’y最⼤似然估计既然已经在假设中假设了随机误差项的分布为正态分布,那么⾃变量y的分布也可以由线性模型推算出来(其分布的具体函数包括参数b在内)。
进⼀步的既然已经抽取到了y的样本,那么使得y的样本出现概率(联合概率密度)最⼤的参数即为所求最终结果与OLS估计的结果是⼀致的矩估计思想:通过寻找总体矩条件(模型设定时已经有的假设,即⽆内⽣性),在总体矩条件中有参数的存在,然后⽤样本矩形条件来进⾏推导未知参数的解。
在多元回归中有外⽣性假设:对应的样本矩为:最终估计结果与OLS⽅法也是⼀样的。
三、模型检验1.拟合优度检验(1)因变量y是随机变量,⽽估计出来的y’却不是随机变量;(2)拟合优度表⽰的是模型的估计值y’能够在多⼤程度上解释因变量样本y的变动。
(3)y’的变动解释y的变动能⼒越强,则说明模型拟合的越好y-y’就越接近与假设的随机误差(4)⽽因变量的变动是由其⽅差来描述的。
基于多元线性回归的股价分析及预测
基于多元线性回归的股价分析及预测一、多元线性回归的基本原理多元线性回归是一种统计方法,用于分析自变量与因变量之间的关系。
在股价分析中,我们可以将股价作为因变量,而影响股价的因素(如市盈率、市净率、财务指标等)作为自变量,通过多元线性回归来建立二者之间的数学模型,从而探究各种因素对股价的影响程度和方向。
多元线性回归的基本原理是利用最小二乘法,通过对样本数据的拟合来确定自变量和因变量之间的线性关系。
在股价分析中,我们可以通过多元线性回归来确定哪些因素对股价的影响最为显著,以及它们之间的具体影响程度。
二、股价分析的多元线性回归模型\[y = β_0 + β_1x_1 + β_2x_2 + ... + β_nx_n + ε\]y表示股价,\(x_1, x_2, ..., x_n\)分别表示影响股价的各种因素,\(β_0, β_1, β_2, ..., β_n\)表示回归系数,ε表示误差项。
通过对股价和各种影响因素的历史数据进行回归分析,我们可以得到各个自变量的回归系数,从而确定它们对股价的影响程度。
这有助于投资者理解股价的波动是由哪些因素引起的,并且可以据此进行合理的投资决策。
除了分析股价的影响因素外,多元线性回归还可以用来进行股价的预测。
通过建立历史股价与各种因素的回归模型,我们可以利用该模型对未来股价进行预测。
在进行股价预测时,我们首先需要确定自变量的取值,然后将其代入回归模型中,利用回归系数和历史数据进行计算,从而得到未来股价的预测值。
这可以帮助投资者更好地把握市场走势,从而做出更有针对性的投资决策。
在实际应用中,多元线性回归可以结合大量的历史数据,通过对不同因素的回归分析,来揭示股价变化的规律。
多元线性回归还可以利用机器学习算法,优化回归模型,提高预测精度,从而更好地帮助投资者进行股价分析和预测。
五、多元线性回归的局限性及注意事项虽然多元线性回归在股价分析中有着广泛的应用,但它也存在一些局限性和注意事项。
利用多元线性回归分析进行预测
利用多元线性回归分析进行预测多元线性回归是一种重要的统计分析方法,它可以使用多个自变量来预测一个连续的因变量。
在实际生活中,多元线性回归分析广泛应用于各个领域,如经济学、金融学、医学研究等等。
本文将介绍多元线性回归分析的基本原理、应用场景以及注意事项,并通过实例来展示如何进行预测。
首先,我们来了解一下多元线性回归的基本原理。
多元线性回归建立了一个线性模型,它通过多个自变量来预测一个因变量的值。
假设我们有p个自变量(x1, x2, ..., xp)和一个因变量(y),那么多元线性回归模型可以表示为:y = β0 + β1*x1 + β2*x2 + ... + βp*xp + ε其中,y是我们要预测的因变量值,β0是截距,β1, β2, ..., βp是自变量的系数,ε是误差项。
多元线性回归分析中,我们的目标就是求解最优的系数估计值β0, β1, β2, ..., βp,使得预测值y与实际观测值尽可能接近。
为了达到这个目标,我们需要借助最小二乘法来最小化残差平方和,即通过最小化误差平方和来找到最佳的系数估计值。
最小二乘法可以通过求解正规方程组来得到系数估计值的闭式解,也可以通过梯度下降等迭代方法来逼近最优解。
多元线性回归分析的应用场景非常广泛。
在经济学中,它可以用来研究经济增长、消费行为、价格变动等问题。
在金融学中,它可以用来预测股票价格、利率变动等。
在医学研究中,它可以用来研究疾病的风险因素、药物的疗效等。
除了以上领域外,多元线性回归分析还可以应用于市场营销、社会科学等各个领域。
然而,在进行多元线性回归分析时,我们需要注意一些问题。
首先,我们需要确保自变量之间不存在多重共线性。
多重共线性可能会导致模型结果不准确,甚至无法得出可靠的回归系数估计。
其次,我们需要检验误差项的独立性和常态性。
如果误差项不满足这些假设,那么回归结果可能是不可靠的。
此外,还需要注意样本的选取方式和样本量的大小,以及是否满足线性回归的基本假设。
多元线性回归法预测生产产量
多元线性回归法预测生产产量
多元线性回归是一种用于预测因变量与多个自变量之间关
系的统计分析方法。
在预测生产产量时,多元线性回归可
以帮助我们找到与生产产量最相关的多个自变量,并建立
一个数学模型来预测生产产量。
具体步骤如下:
1. 收集数据:收集相关的自变量和因变量的数据。
自变量
可以包括生产因素如劳动力、设备、原材料等,因变量是
生产产量。
2. 数据清洗:处理数据中的缺失值、异常值、重复值等,
使数据合适用于建模。
3. 变量选择:使用相关系数、回归系数、假设检验等方法,选择与生产产量相关性较高的自变量。
4. 模型建立:建立多元线性回归模型,将选定的自变量和
因变量进行建模。
5. 模型评估:通过评估模型的拟合程度、误差分析等指标,评估模型的准确性和可靠性。
6. 模型预测:使用建立好的模型,输入自变量的数值,预
测生产产量。
需要注意的是,在进行多元线性回归预测时,必须确保自
变量与因变量之间是线性相关的,且没有严重的多重共线
性问题。
此外,还要注意模型的评估和验证,以确保模型
的预测结果的准确性。
预测算法之多元线性回归
预测算法之多元线性回归多元线性回归是一种预测算法,用于建立多个自变量与因变量之间的关系模型。
在这种回归模型中,因变量是通过多个自变量的线性组合进行预测的。
多元线性回归可以用于解决各种问题,例如房价预测、销售预测和风险评估等。
多元线性回归的数学表达式可以表示为:Y=β0+β1X1+β2X2+...+βnXn+ε其中,Y是因变量,X1、X2、..、Xn是自变量,β0、β1、β2、..、βn是相应的回归系数,ε是误差项。
多元线性回归的主要目标是找到最佳的回归系数,以最小化预测误差。
这可以通过最小二乘法来实现,最小二乘法是一种优化方法,可以最小化实际值与预测值之间的误差平方和。
多元线性回归可以有多种评估指标,以衡量模型的拟合程度和预测效果。
其中,最常用的指标是R平方(R2),它表示因变量的变异中可以被自变量解释的比例。
R平方的取值范围在0和1之间,越接近1表示模型越好地解释了数据的变异。
多元线性回归的模型选择是一个关键问题,尤其是当面对大量自变量时。
一个常用的方法是通过逐步回归来选择最佳的自变量子集。
逐步回归是一种逐步加入或剔除自变量的方法,直到找到最佳的模型。
在应用多元线性回归进行预测时,需要注意以下几个方面。
首先,确保所有自变量和因变量之间存在线性关系。
否则,多元线性回归可能无法得到准确的预测结果。
其次,需要检查自变量之间是否存在多重共线性问题。
多重共线性会导致回归系数的估计不可靠。
最后,需要通过交叉验证等方法来评估模型的泛化能力。
这样可以确保模型对新数据具有较好的预测能力。
总结起来,多元线性回归是一种强大的预测算法,可以用于建立多个自变量与因变量之间的关系模型。
通过合理选择自变量和优化回归系数,可以得到准确的预测结果,并帮助解决各种实际问题。
但是,在应用多元线性回归时需要注意问题,如线性关系的存在、多重共线性问题和模型的泛化能力等。
多元线性回归分析预测法
多元线性回归分析预测法(重定向自多元线性回归预测法)多元线性回归分析预测法(Multi factor line regression method,多元线性回归分析法)[编辑]多元线性回归分析预测法概述在市场的经济活动中,经常会遇到某一市场现象的发展和变化取决于几个影响因素的情况,也就是一个因变量和几个自变量有依存关系的情况。
而且有时几个影响因素主次难以区分,或者有的因素虽属次要,但也不能略去其作用。
例如,某一商品的销售量既与人口的增长变化有关,也与商品价格变化有关。
这时采用一元回归分析预测法进行预测是难以奏效的,需要采用多元回归分析预测法。
多元回归分析预测法,是指通过对两上或两个以上的自变量与一个因变量的相关分析,建立预测模型进行预测的方法。
当自变量与因变量之间存在线性关系时,称为多元线性回归分析。
[编辑]多元线性回归的计算模型[1]一元线性回归是一个主要影响因素作为自变量来解释因变量的变化,在现实问题研究中,因变量的变化往往受几个重要因素的影响,此时就需要用两个或两个以上的影响因素作为自变量来解释因变量的变化,这就是多元回归亦称多重回归。
当多个自变量与因变量之间是线性关系时,所进行的回归分析就是多元性回归。
设y为因变量,为自变量,并且自变量与因变量之间为线性关系时,则多元线性回归模型为:其中,b0为常数项,为回归系数,b1为固定时,x1每增加一个单位对y的效应,即x1对y的偏回归系数;同理b2为固定时,x2每增加一个单位对y的效应,即,x2对y的偏回归系数,等等。
如果两个自变量x1,x2同一个因变量y呈线相关时,可用二元线性回归模型描述为:其中,b0为常数项,为回归系数,b1为固定时,x2每增加一个单位对y的效应,即x2对y的偏回归系数,等等。
如果两个自变量x1,x2同一个因变量y呈线相关时,可用二元线性回归模型描述为:y = b0 + b1x1 + b2x2 + e建立多元性回归模型时,为了保证回归模型具有优良的解释能力和预测效果,应首先注意自变量的选择,其准则是:(1)自变量对因变量必须有显著的影响,并呈密切的线性相关;(2)自变量与因变量之间的线性相关必须是真实的,而不是形式上的;(3)自变量之彰应具有一定的互斥性,即自变量之彰的相关程度不应高于自变量与因变量之因的相关程度;(4)自变量应具有完整的统计数据,其预测值容易确定。
多元线性回归分析模型应用
多元线性回归分析模型应用多元线性回归分析模型是一种用于预测和解释多个自变量对因变量的影响的统计分析方法。
它是用于描述多个自变量与一个因变量之间的线性关系的模型。
多元线性回归分析模型在许多领域中都有广泛的应用,包括经济学、社会学、金融学、市场营销学等。
下面以经济学领域为例,介绍多元线性回归分析模型的应用。
经济学是多元线性回归分析模型的重要应用领域之一、在经济学中,多元线性回归分析模型被广泛用于预测和解释经济现象。
例如,经济学家可以使用多元线性回归模型来分析工资与教育程度、工作经验、性别等自变量之间的关系。
通过对这些自变量的影响进行量化和分析,可以得出结论并制定相应政策。
此外,多元线性回归模型还可以用于解释商品价格、消费者支出、国内生产总值等宏观经济现象。
在金融学领域,多元线性回归分析模型可以用于预测股票价格、货币汇率等金融市场现象。
金融学家可以通过收集和分析市场数据,构建多元线性回归模型来解释这些现象。
例如,可以建立一个多元线性回归模型来预测股票价格,并使用该模型来制定投资策略。
在社会学领域,多元线性回归分析模型可以用于研究社会问题和社会现象。
例如,社会学家可以使用多元线性回归模型来分析犯罪率与失业率、教育水平、贫困程度等自变量之间的关系。
通过对这些自变量的影响进行分析,可以得出对社会问题的解释和解决方案。
在市场营销学领域,多元线性回归分析模型可以用于预测和解释市场行为。
例如,市场营销人员可以使用多元线性回归模型来分析广告投入、产品价格、产品特性等自变量对销售量的影响。
通过对这些自变量的影响进行分析,可以制定相应的市场营销策略。
总之,多元线性回归分析模型在各个领域中都有广泛的应用。
无论是经济学、金融学、社会学还是市场营销学,多元线性回归分析模型都是解决实际问题和预测趋势的重要工具。
通过对自变量与因变量之间的关系进行建模和分析,可以得出结论并为决策提供依据。
不过,在应用多元线性回归分析模型时,还需要注意模型的假设和前提条件,以及对结果的解释和使用。
多元线性回归与BP神经网络预测模型对比与运用研究
多元线性回归与BP神经网络预测模型对比与运用研究一、本文概述本文旨在探讨多元线性回归模型与BP(反向传播)神经网络预测模型在数据分析与预测任务中的对比与运用。
我们将首先概述这两种模型的基本原理和特性,然后分析它们在处理不同数据集时的性能表现。
通过实例研究,我们将详细比较这两种模型在预测准确性、稳健性、模型可解释性以及计算效率等方面的优缺点。
多元线性回归模型是一种基于最小二乘法的统计模型,通过构建自变量与因变量之间的线性关系进行预测。
它假设数据之间的关系是线性的,并且误差项独立同分布。
这种模型易于理解和解释,但其预测能力受限于线性假设的合理性。
BP神经网络预测模型则是一种基于神经网络的非线性预测模型,它通过模拟人脑神经元的连接方式构建复杂的网络结构,从而能够处理非线性关系。
BP神经网络在数据拟合和预测方面具有强大的能力,但模型的结构和参数设置通常需要更多的经验和调整。
本文将通过实际数据集的应用,展示这两种模型在不同场景下的表现,并探讨如何结合它们各自的优势来提高预测精度和模型的实用性。
我们还将讨论这两种模型在实际应用中可能遇到的挑战,包括数据预处理、模型选择、超参数调整以及模型评估等问题。
通过本文的研究,我们期望为数据分析和预测领域的实践者提供有关多元线性回归和BP神经网络预测模型选择和应用的有益参考。
二、多元线性回归模型多元线性回归模型是一种经典的统计预测方法,它通过构建自变量与因变量之间的线性关系,来预测因变量的取值。
在多元线性回归模型中,自变量通常表示为多个特征,每个特征都对因变量有一定的影响。
多元线性回归模型的基本原理是,通过最小化预测值与真实值之间的误差平方和,来求解模型中的参数。
这些参数代表了各自变量对因变量的影响程度。
在求解过程中,通常使用最小二乘法进行参数估计,这种方法可以确保预测误差的平方和最小。
多元线性回归模型的优点在于其简单易懂,参数估计方法成熟稳定,且易于实现。
多元线性回归还可以提供自变量对因变量的影响方向和大小,具有一定的解释性。
多元线性回归与逐步回归的比较与选择
多元线性回归与逐步回归的比较与选择多元线性回归(Multiple Linear Regression)和逐步回归(Stepwise Regression)是统计学中常用的预测模型选择方法。
本文将比较这两种方法的优缺点,以及在不同场景中的选择建议。
一、多元线性回归介绍多元线性回归是一种基于多个自变量和一个因变量之间线性关系的预测模型。
它通过拟合一个线性方程来建立自变量与因变量的关系,其中自变量可能是连续的或者是分类的。
多元线性回归模型的基本形式为:Y = β0 + β1*X1 + β2*X2 + ... + βn*Xn + ε其中,Y表示因变量,X1、X2、...、Xn表示自变量,β0、β1、β2、...、βn表示回归系数,ε表示随机误差项。
多元线性回归通过最小二乘法来估计回归系数,从而找到最佳的拟合直线。
二、逐步回归介绍逐步回归是一种逐渐加入和剔除自变量的方法,用于选择最佳的自变量组合。
逐步回归的基本思想是从空模型开始,逐个加入自变量,并根据一定的准则判断是否保留该变量。
逐步回归可以分为前向逐步回归(Forward Stepwise Regression)和后向逐步回归(Backward Stepwise Regression)两种。
前向逐步回归是从空模型开始,逐个加入对因变量贡献最大的自变量,直到不能继续加入为止。
而后向逐步回归则是从包含所有自变量的模型开始,逐个剔除对因变量贡献最小的自变量,直到不能继续剔除为止。
逐步回归的优点在于可以避免多重共线性和过度拟合的问题,仅选择与因变量相关性较强的自变量,提高模型的预测准确性。
三、多元线性回归与逐步回归的比较在实际应用中,多元线性回归和逐步回归各有优缺点,下面将从几个方面进行比较。
1. 模型解释性多元线性回归能够给出所有自变量的系数估计值,从而提供对因变量的解释。
而逐步回归仅提供了部分自变量的系数估计值,可能导致模型的解释性不足。
2. 处理变量的方法多元线性回归通常要求自变量具有线性关系,并且需要对自变量进行一定的前处理,如标准化、变量变换等。
简单线性回归与多元线性回归
简单线性回归与多元线性回归简单线性回归与多元线性回归是统计学中两个常用的回归分析方法。
它们用于分析自变量与因变量之间的关系,并建立数学模型来预测或解释因变量的变化。
本文将对简单线性回归与多元线性回归进行详细介绍,并比较它们的不同之处。
一、简单线性回归简单线性回归是一种基本的回归分析方法,适用于只包含一个自变量和一个因变量的情况。
它基于以下线性模型:Y = β0 + β1X + ε其中,Y表示因变量,X表示自变量,β0和β1表示回归系数,ε表示误差项。
简单线性回归的目标是通过寻找最佳拟合直线来描述X和Y之间的关系。
常用的拟合方法是最小二乘法,即通过最小化观测值与拟合值之间的残差平方和来确定回归系数的估计值。
根据最小二乘法,可以得到回归方程的估计值:Ŷ = b0 + b1X其中,Ŷ表示Y的估计值,b0和b1表示回归系数的估计值。
简单线性回归的模型可以用来预测因变量Y的取值,以及解释自变量X对因变量Y的影响程度。
然而,它只适用于关系简单、因变量唯一受自变量影响的情况。
二、多元线性回归多元线性回归是一种扩展的回归分析方法,适用于包含多个自变量和一个因变量的情况。
它基于以下线性模型:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βnXn + ε其中,Y表示因变量,X1、X2、...、Xn表示自变量,β0、β1、β2、...、βn表示回归系数,ε表示误差项。
多元线性回归的目标是通过寻找最佳拟合超平面来描述X1、X2、...、Xn和Y之间的关系。
与简单线性回归类似,多元线性回归也采用最小二乘法来估计回归系数的取值。
根据最小二乘法,可以得到回归方程的估计值:Ŷ = b0 + b1X1 + b2X2 + ... + bnXn其中,Ŷ表示Y的估计值,b0、b1、b2、...、bn表示回归系数的估计值。
多元线性回归的模型可以用来预测因变量Y的取值,以及解释自变量X1、X2、...、Xn对因变量Y的影响程度。
多元线性回归预测【文献综述】
文献综述信息与计算科学多元线性回归预测回归分析最早是19世纪末期高尔顿(Sir Francis Galton)所发展. 高尔顿是生物统计学派的奠基人, 他的表哥达尔文的巨著《物种起源》问世以后, 触动他用统计方法研究智力进化问题, 统计学上的“相关”和“回归”的概念也是高尔顿第一次使用的.在1877-1889的十多年里, 高尔顿得出了一个数学公式. 这个公式用来度量孩子们的身高与父母平均身高之间的关系.根据统计测定, 假如父母的身高是在人类平均身高上下y英寸, 则他们的子女的平均身高是在人类平均身高2y英寸. 他发现了一个规律即子女的平均3高度有回归到人类总平均高度的倾向, 这就是著名的“回归法则”[1].回归分析(regression analysis)是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法. 运用十分广泛, 回归分析按照涉及的自变量的多少,可分为一元回归分析和多元回归分析; 按照自变量和因变量之间的关系类型,可分为线性回归分析和非线性回归分析. 如果在回归分析中,只包括一个自变量和一个因变量,且二者的关系可用一条直线近似表示,这种回归分析称为一元线性回归分析. 如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量, 且因变量和自变量之间是线性关系,则称为多元线性回归分析[24] .回归分析的主要内容是:(1)从一组数据出发,确定这些变量之间的定量关系式;(2)对这些关系式的可信程度进行统计检验;(3)从影响着某一个量的许多变量中, 判断哪些变量的影响是显著的,哪些是不显著的;(4)利用所求得的关系式对生产过程进行预报和控制;(5)近代有出现,根据回归的分析方法特别是进行预报和控制所提出的要求,选择试验点,对试验点进行某种设计;(6)寻求点数较少,且具有较好统计性质的回归设计方法.回归分析是研究随机现象中变量之间关系的一种数理统计方法. 近年来, 回归分析方法广泛的应用生物学, 心理学, 教育学, 经济学, 医学等各个方面. 尤其是应用多元回归进行经济预测, 已在生产实践, 科学管理和科学研究中取得了一定成效. 例如, 产量与成本可以用线性回归方程式表示他们之间的关系, 按照计划成本的要求达到控制一定数量的产量. 铁路运输量的多少与工农业产值有密切关系, 应用多元回归分析, 可以根据一定时期的工农业总产值预测运输量, 作为运输部门进行计划调度的依据. 回归分析不仅在工农业预测方面有着重要的作用,在其他各个方面也有很大作用, 比如在医学发面.复旦大学用Logistic 回归分析评价简易无创模型预测乙型肝炎相关肝硬化.还有在地质土木方面的.上海大学的粉质粘土图像纹理参数的多元线性回归分析及其工程应用: 由二维小波技术分析粉质粘土图像的纹理特征, 获得小波能量参数与粉质粘土工程性质指标的多元线性回归方程.在考虑拍摄条件下(光照,拍摄距离等),现场勘查并拍摄粉质粘土照片.将这些彩色照片转化为灰度图,在二尺度小波分解水平下得到反映粉质粘土图像纹理特征的9个能量参数,并将这些参数与对应土样的11个工程性质指标进行多元线性回归.在此基础上对2个土样的工程性质指标进行了预测.结果表明,文中提出的粉质粘土的小波能量参数与传统工程性质指标具有较好的对应关系,可以为现场快速确定粉质粘土的工程性质指标提供一个新的途径[5].另外在经济方面,中南大学数学科学与计算技术学院的“固定资产投资与经济增长关系的回归分析”一文也是回归分析的一个很好的应用.该文讲述了以下理论: 根据经济增长理论,资乘数理论表明,投资增加可以引致国内生产总值的成倍增加.固定资产投资对经济增长不仅具有直接的拉动作用,而且扩大投资会拉动对原材料、生产设备、劳动力等的需求,从而拉动与投资活动相关行业的产出和消费需求的增长.文中选取1985年到2005年的数据,通过建立回归模型,对固定资产投资与GDP的关系进行实证分析[6].今天, 回归设计的内容已相当丰富, 有回归的正交设计, 回归的旋转设计, 回归的D-最优设计等. 在这些设计的基础上, 人们还进一步研究各种“最优设计”的标准, 从而可以评-.定各种设计的好坏, 以利于探索新的设计方案[710]参考文献[1]郑德如.回归分析和相关分析[M].上海: 上海人民出版社, 1983: 2-96[2]杨巍,张莉莉.多元线性回归分析在经济林产品需求预测中的应用[D].河北林国研究.2009, 1(24): 1-6.[3]上海师范大学数学系.回归分析及其实验设计[M].上海:上海教育出版社, 1978: 1-5.[4]翟文信,徐金明,张学明,谢建强.粉质粘土图像纹理参数的多元线性回归分析及其工程应用[D].水文地质工程地质,2009, 1(1): 1-6.[5]张占卿,曹婕,陆伟,史连国. Logistic回归分析评价简易无创模型预测乙型肝炎相关肝硬化[D].武汉大学学报(医学版),2009, 1(30): 1-4.[6]孟露露.固定资产投资与经济增长关系的回归分析[D]. 社科论坛, 2009, 1(21): 1-4.[7]Panov V.G., Varaksin A.N. Relation between the coefficient of simple and multipleregression models[D]. Mathematical Journal, V ol.51, No.1: 162–167.[8]王淑芝,纪跃芝.经济预测方法及应用[D].现代情报,2004, 6(12): 3-6.[9]周丹.中国各地区房地产业发展影响因素的逐步回归分析[D].商场现代化, 2009,1(22): 1-4.[10]申振东,佘重阳.旅游业对我国社会经济贡献的回归分析[D].商场现代化, 2009,1(27): 1-6.。
多元线性回归模型的案例讲解
多元线性回归模型的案例讲解案例:房价预测在房地产市场中,了解各种因素对房屋价格的影响是非常重要的。
多元线性回归模型是一种用于预测房屋价格的常用方法。
在这个案例中,我们将使用多个特征来预测房屋的价格,例如卧室数量、浴室数量、房屋面积、地段等。
1.数据收集与预处理为了构建一个准确的多元线性回归模型,我们需要收集足够的数据。
我们可以从多个渠道收集房屋销售数据,例如房地产公司的数据库或者在线平台。
数据集应包括房屋的各种特征,例如卧室数量、浴室数量、房屋面积、地段等,以及每个房屋的实际销售价格。
在数据收集过程中,我们还需要对数据进行预处理。
这包括处理缺失值、异常值和重复值,以及进行特征工程,例如归一化或标准化数值特征,将类别特征转换为二进制变量等。
2.模型构建在数据预处理完成后,我们可以开始构建多元线性回归模型。
多元线性回归模型的基本方程可以表示为:Y=β0+β1X1+β2X2+……+βnXn其中,Y表示房屋价格,X1、X2、……、Xn表示各种特征,β0、β1、β2、……、βn表示回归系数。
在建模过程中,我们需要选择合适的特征来构建模型。
可以通过统计分析或者领域知识来确定哪些特征对房价具有显著影响。
3.模型评估与验证构建多元线性回归模型后,我们需要对模型进行评估和验证。
最常用的评估指标是均方误差(Mean Squared Error)和决定系数(R-squared)。
通过计算预测值与实际值之间的误差平方和来计算均方误差。
决定系数可以衡量模型对观测值的解释程度,取值范围为0到1,越接近1表示模型越好。
4.模型应用完成模型评估与验证后,我们可以将模型应用于新的数据进行房价预测。
通过将新数据的各个特征代入模型方程,可以得到预测的房价。
除了房价预测,多元线性回归模型还可以用于其他房地产市场相关问题的分析,例如预测租金、评估土地价格等。
总结:多元线性回归模型可以在房地产市场的房价预测中发挥重要作用。
它可以利用多个特征来解释房价的变化,并提供准确的价格预测。
线性回归与多元回归
线性回归与多元回归线性回归和多元回归是统计学中常用的预测分析方法。
它们在经济学、社会学、医学、金融等领域中广泛应用。
本文将对线性回归和多元回归进行简要介绍,并比较它们的异同点及适用范围。
一、线性回归线性回归分析是一种利用自变量(或称解释变量)与因变量(或称响应变量)之间线性关系建立数学模型的方法。
其基本形式为:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βnXn + ε其中,Y代表因变量,X1至Xn代表自变量,β0至βn为待估计的回归系数,ε代表随机误差。
目标是通过最小化误差平方和,估计出最优的回归系数。
线性回归的优点在于模型简单、易于解释和计算。
然而,线性回归的局限性在于它适用于解释变量与响应变量存在线性关系的情况,并且需要满足一些假设条件,如误差项服从正态分布、误差项方差相等等。
二、多元回归多元回归是线性回归的扩展,通过引入多个自变量来建立回归模型。
其基本形式为:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βnXn + ε与线性回归类似,多元回归也是通过估计回归系数来建立模型,使得预测值与实际观测值的误差最小化。
多元回归相比于线性回归的优点是能够考虑多个自变量对因变量的影响,更符合实际问题的复杂性。
例如,预测一个人的身高可以同时考虑性别、年龄、体重等多个因素。
然而,多元回归的缺点也是显而易见的,引入更多的自变量可能导致模型过于复杂,产生多重共线性等问题,同时样本的数量和质量也对多元回归的效果有重要影响。
三、线性回归与多元回归的比较1. 模型形式线性回归和多元回归的模型形式非常相似,都是以自变量和回归系数之间的线性组合来预测因变量。
多元回归可以看作是线性回归的一种特殊情况,即自变量只有一个的情况。
2. 自变量个数线性回归只能处理一个自变量的情况,而多元回归则可以同时处理多个自变量。
多元回归相比于线性回归具有更强的灵活性和准确性。
3. 模型解释线性回归的模型相对较为简单,容易解释和理解。
多元线性回归模型
多元线性回归模型多元线性回归模型是一种广泛应用于统计学和机器学习领域的预测模型。
它通过使用多个自变量来建立与因变量之间的线性关系,从而进行预测和分析。
在本文中,我们将介绍多元线性回归模型的基本概念、应用场景以及建模过程。
【第一部分:多元线性回归模型的基本概念】多元线性回归模型是基于自变量与因变量之间的线性关系进行建模和预测的模型。
它假设自变量之间相互独立,并且与因变量之间存在线性关系。
多元线性回归模型的数学表达式如下:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + … + βnXn + ε其中,Y表示因变量,X1、X2、…、Xn表示自变量,β0、β1、β2、…、βn表示回归系数,ε表示误差项。
回归系数表示自变量对因变量的影响程度,误差项表示模型无法解释的部分。
【第二部分:多元线性回归模型的应用场景】多元线性回归模型可以应用于各种预测和分析场景。
以下是一些常见的应用场景:1. 经济学:多元线性回归模型可以用于预测GDP增长率、失业率等经济指标,揭示不同自变量对经济变量的影响。
2. 医学研究:多元线性回归模型可以用于预测患者的生存时间、治疗效果等医学相关指标,帮助医生做出决策。
3. 市场研究:多元线性回归模型可以用于预测产品销量、市场份额等市场相关指标,帮助企业制定营销策略。
4. 社会科学:多元线性回归模型可以用于研究教育水平对收入的影响、家庭背景对孩子成绩的影响等社会科学问题。
【第三部分:多元线性回归模型的建模过程】建立多元线性回归模型的过程包括以下几个步骤:1. 数据收集:收集自变量和因变量的数据,确保数据的准确性和完整性。
2. 数据清洗:处理缺失值、异常值和离群点,保证数据的可靠性和一致性。
3. 特征选择:根据自变量与因变量之间的相关性,选择最相关的自变量作为模型的输入特征。
4. 模型训练:使用收集到的数据,利用最小二乘法等统计方法估计回归系数。
5. 模型评估:使用误差指标(如均方误差、决定系数等)评估模型的拟合程度和预测性能。
多元线性回归预测法
xi2 yi ˆ4
xi3 yi
(4-33) (4-34)
第二步,根据回归模型旳自由度n-p和给定旳明显性水平值
查有关系数临界表,得 R n p 值
第三步,判断。若 R R n p ,表白变量之间线性有关明显,
检验经过,这时回归模型可用来进行预测。若
,
表白R变量R之n间 线p性有关关系不明显,检验通但是,这时旳回归
二元线性回归方程为
yˆi ˆ0 ˆ1xi1 ˆ2 xi2 , ( p 2)
此时
Bˆ
ˆ0 ˆ1
,
ˆ2
X
1
1
1
x11 x21
xn1
x12
x22
xn
2
得出 ˆ0, ˆ1, ˆ2 旳计算公式如下:
A X'X
n
n
i 1 n
xi1
i1
xi 2
n
xi1
i 1 n
xi21
第三步,判断。若F F p, n p 1 ,则以为回归方
程有明显意义,也就是p1=p2=…=pp=0不成立;反之,则以 为回归方程不明显.
F统计量与可决系数,有关系数有下列关系:
F
R2 1 R2
•
n p p 1
(4-39)
R
p 1F n p p 1F
(4-40)
4. 回归系数旳明显性检验——t检验
随机误差项相互独立旳假设不能成立,回归模型存在有关。
在实际预测中,产生自有关旳原因可能是:
(i)忽视了某些主要旳影响要素。 (ii)错误地选用了回归模型旳数学形式。
(iii)随机误差项 i 本身确实是有关旳。
合适旳补救方法是:
(i)把略去旳主要影响原因引入回归模型中来。 (ii)重新选择合适旳回归模型形式。 (iii)增长样本容量,变化数据旳精确性。
多元线性回归方法及其应用实例
多元线性回归方法及其应用实例多元线性回归方法(Multiple Linear Regression)是一种广泛应用于统计学和机器学习领域的回归分析方法,用于研究自变量与因变量之间的关系。
与简单线性回归不同,多元线性回归允许同时考虑多个自变量对因变量的影响。
多元线性回归建立了自变量与因变量之间的线性关系模型,通过最小二乘法估计回归系数,从而预测因变量的值。
其数学表达式为:Y=β0+β1X1+β2X2+...+βnXn+ε,其中Y是因变量,Xi是自变量,βi是回归系数,ε是误差项。
1.房价预测:使用多个自变量(如房屋面积、地理位置、房间数量等)来预测房价。
通过建立多元线性回归模型,可以估计出各个自变量对房价的影响权重,从而帮助房产中介或购房者进行房价预测和定价。
2.营销分析:通过分析多个自变量(如广告投入、促销活动、客户特征等)与销售额之间的关系,可以帮助企业制定更有效的营销策略。
多元线性回归可以用于估计各个自变量对销售额的影响程度,并进行优化。
3.股票分析:通过研究多个自变量(如市盈率、市净率、经济指标等)与股票收益率之间的关系,可以辅助投资者进行股票选择和投资决策。
多元线性回归可以用于构建股票收益率的预测模型,并评估不同自变量对收益率的贡献程度。
4.生理学研究:多元线性回归可应用于生理学领域,研究多个自变量(如年龄、性别、体重等)对生理指标(如心率、血压等)的影响。
通过建立回归模型,可以探索不同因素对生理指标的影响,并确定其重要性。
5.经济增长预测:通过多元线性回归,可以将多个自变量(如人均GDP、人口增长率、外商直接投资等)与经济增长率进行建模。
这有助于政府和决策者了解各个因素对经济发展的影响力,从而制定相关政策。
在实际应用中,多元线性回归方法有时也会面临一些挑战,例如共线性(多个自变量之间存在高度相关性)、异方差性(误差项方差不恒定)、自相关(误差项之间存在相关性)等问题。
为解决这些问题,研究人员提出了一些改进和扩展的方法,如岭回归、Lasso回归等。
人工成本的多元线性回归预测模型的建立
人工成本的多元线性回归预测模型一、模型的设计根据公司历年销售收入、利润、增加值和人工成本总量的历史数据,研究以销售收入(X1)、利润(X2)、增加值(X3)为自变量,和因变量人工成本(Y)之间是否存在线性关系,若存在线性关系,则建立数学预测模型,用于未来年度人工成本的预测,以供公司领导决策。
模型可写为:Y=b0+b1×X1+b2×X2+b3×X3式中,b0、b1、b2、b3为回归系数。
二、自变量的选择我们的设想是将上述自变量引入多元线性回归方程,但各个变量的作用有大有小,我们建立多元回归方程时,既不能丢掉对因变量(Y)贡献大的自变量,也不希望引入对因变量(Y)无影响的自变量,这就需要利用SAS数据挖掘软件编程运算,通过假设检验和相关系数等一系列的计算分析,对自变量有所选择,剔除相关程度小的自变量,把相关程度高的自变量找出来,建立较理想的模型。
一个理想的模型应该既有较高的预测、预报精度,模型也不太复杂。
这里我们通过计算各个自变量和因变量(Y)存在的决定系数(R-square)(系数值越大,回归效果越好)、Cp系数(Cp值与纳入的自变数最接近时,模型最优)、AIC系数(系数值越小,回归效果越好),选择符合各项标准的自变量组合,建立线性回归方程。
三、建立线性回归数据模型根据上述步骤,编程建立数据模型,求解相关系数b0、b1、b2、b3的估计值,以及线性相关系数R-Square、显著程度的概率系数P值,直到模型达到较高的精度,方可建立线性回归方程。
四、模型的评估根据线性回归方程,计算累加人工成本的预测值并和原始值对比,求出误差及拟合准确率、平均准确率,模型的实际值和预测值拟合的非常好,模型建立的很理想,方可用于对未来数据的预测。
五、预测未来年度人工成本总量根据公司未来年度的销售收入、利润、增加值计划,代入所建立的回归方程,求得未来年度人工成本的预测值。
多元线性回归方法和其应用实例
多元线性回归方法和其应用实例多元线性回归方法的基本原理是根据样本数据,建立自变量与因变量之间的线性关系模型,然后利用该模型进行预测。
在多元线性回归模型中,有一个因变量和多个自变量,模型的形式可以表示为:Y=β0+β1X1+β2X2+...+βpXp+ε,其中Y表示因变量,X1、X2、..、Xp表示自变量,β0、β1、β2、..、βp表示回归系数,ε表示误差项。
股票价格预测是金融行业中的一个重要问题,投资者需要根据过去的数据来预测股票的未来走势,以制定投资策略。
多元线性回归方法可以在这个问题中发挥重要的作用。
在股票价格预测中,通常会选择多个自变量来建立预测模型。
这些自变量可以包括股票市场指数、行业指数、经济指标等。
通过收集大量的历史数据,建立多元线性回归模型,可以预测未来股票价格的走势。
例如,假设我们要预测只股票的价格,我们可以选择过去一年的股票价格、上证指数、沪深300指数、GDP增长率作为自变量。
然后,根据这些自变量的历史数据,利用多元线性回归方法建立预测模型。
通过对模型的参数估计,可以得到回归系数的估计值。
接下来,我们可以使用该模型来预测未来股票价格的走势。
假设我们收集到了最新一期的上证指数、沪深300指数和GDP增长率数据,我们可以将这些数据带入到模型中,利用回归系数的估计值,计算出预测值。
这个预测值可以作为投资者制定投资策略的参考依据。
除了股票价格预测,多元线性回归方法还可以应用于其他领域,例如市场营销。
在市场营销中,企业需要根据市场调研数据来预测产品销量。
通过多元线性回归分析,可以建立销量与市场变量、产品特征等自变量之间的关系模型,以便企业预测产品销量并制定相应的营销策略。
总结来说,多元线性回归方法是一种广泛应用于各个领域的统计分析方法。
它可以通过建立自变量与因变量之间的线性关系模型,利用历史数据进行预测和分析。
在金融行业中,多元线性回归方法可以应用于股票价格预测等问题。
在市场营销中,它可以用于销量预测等问题。
多元线性回归分析在人才需求预测中的应用
多元线性回归分析在人才需求预测中的应用一、本文概述随着全球化和科技进步的加速,人才需求预测已成为企业和政策制定者面临的重要任务。
在人才市场中,准确预测未来的人才需求不仅有助于企业和组织制定合理的人力资源规划,还可以优化招聘流程,提高招聘效率,降低招聘成本。
本文旨在探讨多元线性回归分析在人才需求预测中的应用,分析其有效性及可能面临的挑战。
多元线性回归分析是一种常用的统计分析方法,它通过建立多个自变量与因变量之间的线性关系模型,来预测因变量的变化趋势。
在人才需求预测中,多元线性回归分析可以通过分析历史数据,找出影响人才需求的关键因素,如行业发展趋势、技术进步、人口结构变化等,从而构建一个预测模型,对未来的人才需求进行预测。
本文首先将对多元线性回归分析的基本原理进行简要介绍,然后阐述其在人才需求预测中的具体应用方法。
接着,通过案例分析或实证研究,探讨多元线性回归分析在人才需求预测中的实际效果,并分析其可能存在的局限性。
本文将对多元线性回归分析在人才需求预测中的前景进行展望,提出改进建议和未来研究方向。
通过本文的研究,我们期望能够为企业和政策制定者提供一种有效的人才需求预测工具,帮助他们更好地了解未来的人才市场变化,制定更合理的人力资源规划,以应对日益复杂的人才市场挑战。
二、多元线性回归分析的基本原理多元线性回归分析是一种统计分析方法,用于研究多个自变量(也称为预测变量或解释变量)与一个因变量(也称为响应变量或依赖变量)之间的线性关系。
其基本原理基于最小二乘法,通过最小化残差平方和来估计回归系数,从而建立最优的线性预测模型。
在多元线性回归分析中,假设因变量与自变量之间存在线性关系,并且这种关系可以通过一个线性方程来表示。
这个方程通常表示为:Y = β0 + β11 + β22 + ... + βpp + ε,其中Y是因变量,1, 2, ..., p是自变量,β0是截距项,β1, β2, ..., βp是自变量的回归系数,ε是随机误差项。
34多元线性回归模型的预测
E ( 0 X 0 ( X X ) 1 X μ) 2 2 (1 X 0从正态分布,即
1 e0 ~ N (0, (1 X 0 ( X X) X 0 )) 2
2 ˆe ˆ 2 (1 X 0 ( XX) 1 X 0 ))
§3.4
多元线性回归模型的预测
一、E(Y0)的置信区间
二、Y0的置信区间
ˆ Xβ ˆ 对于样本回归函数 Y 给定样本以外的解释变量的观测值 X0=(1,X01,X02,…,X0k) ,可以得到被解释变量的预 ˆ Xβ ˆ 测值: Y 0 0
它可以是总体均值E(Y0)或个值Y0的预测。
但严格地说,这只是被解释变量的预测值的 估计值,而不是预测值。 为了进行科学预测,还需求出预测值的置信 区间,包括E(Y0)和Y0的置信区间。
2 2
地区城镇居民消费二元模型例中:
假设某城镇居民家庭2006年人均可支配收入为 20000元,其2005年人均消费支出为14000元,则 该家庭2006年人均居民消费支出的预测值为:
Ŷ2006=143.3+0.5556×20000+0.250×14000=14757(元)
预测的置信区间 : (28)=2.048
如何缩小置信区间?
• 增大样本容量n • 提高模型的拟合优度 • 提高样本观测值的分散度
0
构造t统计量
^ ˆ Y0 Y0 t ~ t ( n k 1) ˆ e0
可得给定(1-)的置信水平下Y0的置信区间:
1 1 ˆ t ˆ t ˆ ˆ Y 1 X ( X X ) X Y Y 1 X ( X X ) X 0 0 0 0 0 0 0
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多元线性回归预测在预测中,当预测对象y 受到多个因素m x x x ,,,21 影响时,如果各个影响因素j x (m j ,,2,1 =)与y 的相关关系可以同时近似地线性表示,这时则可以建立多元线性回归模型来进行分析和预测。
假定因变量y 与自变量),,2,1(m j x j =之间的关系可表示为i mi m i i i x b x b x b b y ε+++++= 22110(2-22)n i ,,2,1 =(样本序号)其中0b 、j b ),,2,1(m j =——模型回归系数;i ε为除自变量j x ),,2,1(m j =的影响之外对i y 产生影响的随机变量,即随机误差。
该结论基于以下的假设:随机误差i ε的期望值为零,),,2,1(0)(n i E i ==ε; 方差的期望值为一常数2σ,),,2,1()(22n i E i ==σε;各随机误差项是互不相关的,即协方差的数学期望值为零,0),(=j i E εε),,,2,1,(j i n j i ≠=当以上假设得到满足时,式(2-22)便称为多元线性回归预测模型,这时可写成),,2,1(ˆ22110n i x b x b x b b ymi m i i i =⋅++++=(2-23)和一元线性回归预测模型一样,多元线性回归预测模型建立时也采用最小二二乘法估计模型参数,但具体估计时有二种算法,分述如下。
一、多元线性回归预测模型的一般算法 1.建立模型 改写式(2-22) 得),,2,1(ˆn i yy i i i =-=ε方差和Q 为21221102212)()ˆ(mi m ni i i i ni i i ni i x b x b x b b y yy Q -----=-==∑∑∑=== ε根据最小二乘法原理,欲估计参数),,2,1(m i b i =,要满足条件:⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=------=∂∂=------=∂∂=------=∂∂0)(Σ20)(Σ20)(Σ2221102211011221100mi m i i i mi mmi m i i i i mi m i i i x b x b x b b y x b Qx b x b x b b y x b Qx b x b x b b y b Q整理上式可得到:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++++=++++=++++i mi mi m i mi imi mi ii mi i m i i t i i mi m i i yx x b x x b x x b x b y x x x b x x b x b x b y x b x b x b nb ΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣ222110112122111022,110 而对于各变量的样本平均值,其误差平方和为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=--==--==∑∑∑===n i i yy ni i j ji yj jy ni k ki j ji kj jk y y s y y x x s s x x x x s s 1211)())(())(((2-25)),,2,1,(k k j =式中∑==ni ji j x n x 11∑==ni i y n y 11利用(2-24)式,将方程组(2-25)可改写为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++my mm m m m ym m y m m s s b s b s b s s b s b s b s s b s b s b22112222221211122111 (2-26)以及 m m x b x b x b y b ----= 22110 (2-17)方程组(2-26)叫正规方程组或规范方程式,解该方程组,则得到回归系数0b ,1b ,2b ,…,m b 。
即为用最小二乘法原理估计的多元线性预测模型(2-23)的回归系数。
从原理上讲,按上述解法,对任意多个自变量的线性回归模型都可估计参数,但由于变量较多时计算工作量大,当自变量大于3个时,手工计算已很困难,宜用矩阵解法在计算机上计算。
如二元线性回归预测模型。
有正规方程为⎪⎩⎪⎨⎧=+=+y ys b b b s s b s b s 22221211212111 解该方程组,有12212211122221222112112221211s s s s s s s s s s s s s s s s b y y y y--==(2-28)同理122122112111122s s s s s s s s b y y --=(2-29) 22110x b x b y b --=(2-30)式中⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=--=-=--=-=-=-=--==-=-=))(Σ(Σ1Σ))((Σ))(Σ(Σ1Σ))((Σ)(Σ1Σ)(Σ))(Σ(Σ1Σ)()(Σ)(Σ1Σ)(Σ2222211111222222222212122112112212121111i i i i i i y i i i i i i y i ii i i i i i i i i i y x n y x y y x x s y x ny x y y x x s x n x x x s x x n x x x x x x s s x nx x x s (2-31)2.统计检验(1)剩余标准差计算1)ˆ(Σ2---=m n yy s i i(2-32)m ——自变量个数为了方便统计检验,先计算离差计算表。
(2)相关系数检验222)(Σ)ˆ(Σ1y y yy R i i i ---=(2-33)(3)F 检验22)ˆ(s m y yF i ⋅-∑=(2-34)(4)t 检验t 检验是通过对回归系数),,2,1(m i b i =的逐一检验,以判断),,2,1(m i x i =是否因系数i b 为零而必须予以删除。
iibi s b t =(2-35)然后设定显著性水平a ,查t 分布表,取自由度1--=m n v ,得到t 检验值2/a t 。
当2/a bi t t ≥时,检验通过。
当2/a bi t t <时,说明所选自变量i x 对y 影响不显著,或者自变量间存在多重共线性,应该予以剔除或作某种处理。
设bi s 为回归系数的标准差bi s 按下列公式计算:s c s ii bi ⋅=(2-36)式中:ii c ——正规方程系数矩阵ε的逆矩阵c 中的i 行i 列元素。
按照伴随矩阵求逆矩阵的方法,其逆矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==-112112221||1s s s s s sc 因为 22212211||s s s s s -=所以有⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=1221221111122112112112212211121221221122s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s c (2-37)在多元线性回归预测中,F 检验是判断全部自变量的整体作用与因变量的线性关系是否显著,而t 检验则是检验每一个自变量与因变量的线性关系是否显著。
所以,在多元线性回归预测中,t 检验比F 检验更有必要。
因为根据t 检验的结果,可以判断那些对因变量线性关系不显著的自变量,从而予以剔除,重新建立回归模型。
(5)DW 检验多元线性回归DW 检验和一元线性回归预测一样按(2-18)式计算(6)预测区间的确定按照正态分布理论,当置信度为95%时,预测区间为上限 s y yH 2ˆˆ0+= 下限s y yL 2ˆˆ0-= (2-38) 对于某组自变量的取值为10x ,20x ,…,0m x ,代入上式,则可求得该预测区间为(H L y y ˆ,ˆ)。
二、多元线性回归方程的矩阵解法 1.建立预测模型当已知n 组自变量),,2,1(m j x j =和因变量y 的观测值时,(2-22)式可用矩阵形式写成U XB Y +=(2-39)式中⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=mn n n m m n x x x x x xx x x y y y 21222121211121111X Y ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n m b b b b εεε 21210U BY 为因变量列向量,即y 的n 个数,X 为自变量矩阵,即m 个自变量与y 对应的n 组数据,B 为回归系数向量,而U 为随机误差向量。
取随机误差向量0=U , 有 XB Y =因为在X 矩阵中,一般m n ≠,因而X 无法求逆,为了求解B ,两边同时左乘X 的转置矩阵T X 得XB X Y X T T =而X X T 为方阵,可求逆,这时可得Y X X X B T T 1)(-=即有多元线性回归预测模型系数估计公式Y X X X B T T 1210)(-=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=m b b b b (2-40)2.多元线性回归模型的统计检验 (1)标准误差检验多元线性回归预测模型标准差检验有因变量标准差s 检验和各回归系数标准差bi s 检验。
(a )因变量标准差s 检验 计算公式为1)(1221102--∑+∑+∑-∑=---=m n y x b y x b y b y m n B s i i i i i iT T Y X Y Y T (2-41)式中,m 为自变量个数,n 为样本数。
(b )各个回归系数标准差),,2,1(m i s bi =检验计算公式为),,2,1,0(m y s c s ii bi =⋅=(2-42)式中:ii c 为1)(-X X T 矩阵中主对角线上的第i 项。
(2)相关系数检验多元线性回归预测模型的相关系数计算公式为22yn y n R --=Y Y Y X B T T T (2-43)(3)F 检验多元线性回归预测模型的总体效果检验采用F 检验,计算公式为2T T Y X B ms F =(2-44)式中m 为自变量个数。
在利用(2-44)式计算出F 值后,确定显著性水平a ,查F 检验表,得a 显著水平下,当自由度1--=m n v 时的F 检验值a F 。
当a F F ≥时,检验通过,模型有效,反之则模型无效。
(4)t 检验(5)DW 检验:按式(2-18) (6)预测区间经过对回归预测模型进行检验,判断为有显著的线性关系后,在预测模型中代入预先确定的自变量值,即可求得因变量在对应点上的预测值。
三、多重共线性多重共线性是指自变量之间又存在线性关系,或接近线性关系。
应用最小二乘法估计参数的一个重要条件就是自变量之间为这完全的线性相关。
如果完全相关,则1)(-X X T 不存在,最小二乘法就失效了。
在一般情况下,自变量之间都有某种程度的相关。
如经济系统中的工业产值、农业产值、运输、建筑业产值、固定资产、职工人数等。