Matlab回归分析

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用MATLAB求解回归分析

用MATLAB求解回归分析


F值、与F对应的概率p

相关系数 r2 越接近 1,说明回归方程越显著;
.


省显
时著
为性
0
水 平
05

F > F1-α(k,n-k-1)时拒绝 H0,F 越大,说明回归方程越显著;
与 F 对应的概率 p 时拒绝 H0,回归模型成立.
3、画出残差及其置信区间: rcoplot(r,rint)
例1 解:1、输入数据:
stats = 0.9702 40.6656
0.0005
1、回归:
非线性回 归
是事先用m-文件定 义的非线性函数
(1)确定回归系数的命令: [beta,r,J]=nlinfit(x,y,’model’, beta0)
估计出的 回归系数
残差 Jacobian矩阵
输入数据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。
r2=0.9282, F=180.9531, p=0.0000
p<0.05, 可知回归模型 y=-16.073+0.7194x 成立.
3、残差分析,作残差图: rcoplot(r,rint)
从残差图可以看出,除第二个数据外,其余数据的残
差离零点均较近,且残差的置信区间均包含零点,这说明 回归模型 y=-16.073+0.7194x能较好的符合原始数据,而第 二个数据可视为异常点.
2、预测和预测误差估计:
(1)Y=polyval(p,x)求polyfit所得的回归多项式在 x处 的预测值Y; (2)[Y,DELTA]=polyconf(p,x,S,alpha)求 polyfit所得的回归多项式在x处的预测值Y及预测值的 显著性为 1-alpha的置信区间Y DELTA;alpha缺省时为0.5

第15讲 MATLAB 多元线性回归分析

第15讲  MATLAB 多元线性回归分析
假设,说明至少有一个回归系数 i 0 ,从而说明
变量 Y 线性依赖于某个变量 X i ;若检验的结果是 接受 H 0 ,则说明所有变量 X 1 , X 2 ,..., X p 对变量的线性 关系是不重要的。
本章目录
16
回 归 分析
2 线性回归
—多元线性回归
2.3 回归方程的假设检验—模型的检验
x i (1, xi1 ,...,xip )

本章目录
22
i 1,2,...,n
回 归 分析
2 线性回归
—多元线性回归
2.4 自变量的选择
自变量的选择
本章目录
23
回 归 分析
2 线性回归
—多元线性回归
2.4 自变量的选择

选择自变量的准则 选择自变量进入回归模型的方法

(SAS实例)
本章目录
24
回 归 分析
2 线性回归
—多元线性回归
2.4 自变量的选择
选择 自变 量的 准则
选择 自变 量进 入回 归模 型的 方法
1. 引言
因变量
y 自变量为 x , x ,, x
1 2
p
满足线性关系
p
y x x e
0 1 1 p
(I)
对 x1 , x2 ,, x p y 进行 n 次观测, 所得的 n 组数据为
xi1 , xi 2 ,, xip, (i 1,2,, n)
它们均满足(I)式
25
本章目录
回 归 分析
2 线性回归
—多元线性回归
2.4 自变量的选择
选择 自变 量的 准则
选择 自变 量进 入回 归模 型的 方法

matlAB第11讲回归分析

matlAB第11讲回归分析
别对模型进行训练和测试。
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。

利用MATLAB进行回归分析

利用MATLAB进行回归分析

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回归分析

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

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。

matlab回归分析

matlab回归分析

1、 regress命令用于一元及多元线性回归,本质上是最小二乘法。

在Matlab 2014a中,输入help regress ,会弹出和regress的相关信息,一一整理。

调用格式:B = regress(Y,X)[B,BINT] = regress(Y,X)[B,BINT,R] = regress(Y,X)[B,BINT,R,RINT] = regress(Y,X)B,BINT,R,RINT,STATS] = regress(Y,X)[...] = regress(Y,X,ALPHA)参数解释:B:回归系数,是个向量(“the vector B of regression coefficients in the linear model Y = X*B”)。

BINT:回归系数的区间估计(“a matrix BINT of 95% confidence intervals for B”)。

R:残差(“a vector R of residuals”)。

RINT:置信区间(“a matrix RINT of intervals that can be used to diagnose outliers”)。

STATS:用于检验回归模型的统计量。

有4个数值:●判定系数R^2: 指回归直线对观测值的拟合程度。

R^2的取值范围是[0,1]。

R^2的值越接近1,说明回归直线对观测值的拟合程度越好;反之,R^2的值越接近0,说明回归直线对观测值的拟合程度越差。

●F统计量观测值: F值越大通过检验的可能性就越大F值表示回归模型的方差与残差的比值(残差就是总方差减去回归模型的方差),可以想象F越大表示残差越小,模拟的精度越高(从方差方面考虑).不过只要F的值大于你所需要的显著性检验的临界值就可以了.●检验的p的值: 就是当原假设为真时所得到的样本观察结果或更极端结果出现的概率。

如果P值很小,说明原假设情况的发生的概率很小,而如果出现了,根据小概率原理,我们就有理由拒绝原假设,P值越小,我们拒绝原假设的理由越充分。

Matlab技术回归分析方法

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

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。

Matlab回归分析:详解+实例

Matlab回归分析:详解+实例
回归分析 —从姚明女儿的身高谈起
姚明女儿的身高
问 建立父母身高和女儿身高的模型 题 姚明2.26米,叶莉1.90米,预测姚明女儿身高
女孩身高y(cm) 156 172 162 158 164 166 160 155 174 165
父母平均身高 x(cm)
158.5
170.5
166
163.5
166
168.5 165.5
自变量X:用来解释Y的变量,通常有多个。
Y:薪资收入 X:学历、年龄、性别...
注意:(1)自变量可以是定量数据,也可以是定
性数据,它不决定回归模型的类型,决定回归模型 类型的是因变量;
(2)确定自变量的方法可以头脑风暴,但同时也 要看数据的可获得性,有时候可能头脑风暴想的很 好,但是没办法获取这个指标的数据也是不行的, 所以自变量的选取往往看一个数据的可获取性。
1 n
(x0 x)2 Lxx
小结
1.回归分析的任务 研究变量之间的相关关系
2.线性回归的步骤
(1) 推测回归函数; (3) 估计未知参数; (5) 预测.
(2) 建立回归模型; (4) 进行假设检验;
MATLAB中回归分析的实现
多元线性回归
1.确定回归系数的点估计值,用命令:
b=regress(Y,X)
女孩身高y(cm) 156 172 162 158 164 166 160 155 174 165
父母平均身高 x(cm)
158.5
170.5
166
163.5
166
168.5 165.5
159
180.5
169
基本模型
y 0 1x
y ~女孩身高
0, 1 ~回归系数

利用 Matlab作回归分析

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==-。

基于MATLAB的回归分析模型在经济预测分析中的应用

基于MATLAB的回归分析模型在经济预测分析中的应用

一、灰色预测模型的原理
一、灰色预测模型的原理
灰色预测模型通过将原始数据序列进行累加生成具有指数规律的新数据序列, 然后建立GM(1,1)模型进行预测。该模型使用一阶微分方程来描述数据的生成过 程,并利用最小二乘法估计参数。通过预测得到的新数据序列可以还原为原始数 据的预测值。
二、MATLAB实现灰色预测模型
五、结论
五、结论
回归分析模型在经济预测分析中具有重要的应用价值,而基于MATLAB的回归 分析工具箱为其提供了强大的支持。通过使用MATLAB回归分析工具箱,经济学家 可以更加准确地建立回归模型、评估模型性能并进行预测。这些功能和应用场景 使得基于MATLAB的回归
五、结论
分析模型成为经济学领域中一种非常有价值的分析工具。
二、MATLAB回归分析工具箱
二、MATLAB回归分析工具箱
MATLAB是一款广泛应用于科学计算、工程学、数学等领域的数据分析软件。 其中,MATLAB回归分析工具箱是一款强大的数据分析工具,用于进行回归分析模 型的建立、评估和预测。通过MATLAB回归分析工具箱,用户可以轻松地处理数据、 选择合适的回归模型、进行模型评估和预测等任务。
五、结论
未来研究方向包括进一步优化回归分析模型算法以提高预测精度、研究更加 复杂的模型类型以适应更多元化的数据关系、以及将回归分析模型应用于更多领 域的经济预测和分析中。此外,如何有效地将人工经验与机器学习相结合,也是 未来研究的一个重要方向。
参考内容
内容摘要
灰色预测模型(Grey Model, GM)是一种广泛使用的预测方法,特别是在处 理具有不完全信息和不确定因素的数据时。它利用生成数据序列来建立预测模型, 进而预测未来发展趋势。本篇文章将探讨如何使用MATLAB实现灰色预测模型,并 展示其在经济分析中的应用。

(完整word版)matlab回归分析方法

(完整word版)matlab回归分析方法

第八章回归分析方法当人们对研究对象的内在特性和各因素间的关系有比较充分的认识时,一般用机理分析方法建立数学模型.如果由于客观事物内部规律的复杂性及人们认识程度的限制,无法分析实际对象内在的因果关系,建立合乎机理规律的数学模型,那么通常的办法是搜集大量数据,基于对数据的统计分析去建立模型。

本章讨论其中用途非常广泛的一类模型——统计回归模型。

回归模型常用来解决预测、控制、生产工艺优化等问题。

变量之间的关系可以分为两类:一类叫确定性关系,也叫函数关系,其特征是:一个变量随着其它变量的确定而确定。

另一类关系叫相关关系,变量之间的关系很难用一种精确的方法表示出来.例如,通常人的年龄越大血压越高,但人的年龄和血压之间没有确定的数量关系,人的年龄和血压之间的关系就是相关关系。

回归分析就是处理变量之间的相关关系的一种数学方法。

其解决问题的大致方法、步骤如下:(1)收集一组包含因变量和自变量的数据;(2)选定因变量和自变量之间的模型,即一个数学式子,利用数据按照最小二乘准则计算模型中的系数;(3)利用统计分析方法对不同的模型进行比较,找出与数据拟合得最好的模型;(4)判断得到的模型是否适合于这组数据;(5)利用模型对因变量作出预测或解释。

应用统计分析特别是多元统计分析方法一般都要处理大量数据,工作量非常大,所以在计算机普及以前,这些方法大都是停留在理论研究上.运用一般计算语言编程也要占用大量时间,而对于经济管理及社会学等对高级编程语言了解不深的人来说要应用这些统计方法更是不可能.MATLAB等软件的开发和普及大大减少了对计算机编程的要求,使数据分析方法的广泛应用成为可能。

MATLAB统计工具箱几乎包括了数理统计方面主要的概念、理论、方法和算法。

运用MATLAB统计工具箱,我们可以十分方便地在计算机上进行计算,从而进一步加深理解,同时,其强大的图形功能使得概念、过程和结果可以直观地展现在我们面前。

本章内容通常先介绍有关回归分析的数学原理,主要说明建模过程中要做的工作及理由,如模型的假设检验、参数估计等,为了把主要精力集中在应用上,我们略去详细而繁杂的理论。

用MATLAB求解回归分析课件

用MATLAB求解回归分析课件
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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 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

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回归分析

MATLAB回归分析

MATLAB回归分析回归分析是一种通过建立数学模型来研究变量之间的关系的统计方法。

在MATLAB中,我们可以使用回归分析工具箱来进行回归分析。

回归分析的目标是找到一个能够最好地描述自变量和因变量之间关系的数学模型。

在这篇文章中,我们将介绍回归分析的基本原理、MATLAB中的回归分析工具箱的使用以及如何解释回归分析的结果。

回归分析的基本原理回归分析建立在线性回归的基础上。

线性回归假设因变量与自变量之间存在一个线性关系。

回归分析通过找到最佳拟合线来描述这种关系。

最常用的回归方程是一元线性回归方程,它可以表示为:y=β0+β1x+ε,其中y是因变量,x是自变量,β0和β1是回归系数,ε是误差项。

- regress函数:用于计算多元线性回归模型,并返回回归系数、截距和残差。

例如,[B, BINT, R]=regress(y, X)用于计算因变量y和自变量矩阵X之间的回归模型。

- fitlm函数:用于拟合线性回归模型并返回拟合对象。

例如,mdl= fitlm(X, y)用于拟合因变量y和自变量矩阵X之间的线性回归模型,并返回mdl拟合对象。

- plot函数:用于绘制回归分析的结果。

例如,plot(mdl)用于绘制fitlm函数返回的拟合对象mdl的结果。

- coefCI函数:用于计算回归系数的置信区间。

例如,CI =coefCI(mdl)用于计算拟合对象mdl中回归系数的置信区间。

解释回归分析的结果回归分析的结果通常包括拟合曲线、回归系数以及模型的可靠性指标。

拟合曲线描述了自变量和因变量之间的关系。

回归系数可以用来解释自变量对因变量的影响。

模型的可靠性指标包括截距、回归系数的显著性检验以及相关系数等。

拟合曲线可以通过调用plot函数来绘制。

回归系数可以通过调用coef函数来获取。

对回归系数的显著性检验可以利用置信区间来判断,如果置信区间包含0,则说明回归系数不显著。

相关系数可以通过调用corrcoef函数来计算。

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1、 考察温度x 对产量y 的影响,测得下列10组数据:区间(置信度95%).x=[20:5:65]';Y=[13.2 15.1 16.4 17.1 17.9 18.7 19.6 21.2 22.5 24.3]'; X=[ones(10,1) x]; plot(x,Y,'r*');[b,bint,r,rint,stats]=regress(Y,X); b,bint,stats;rcoplot(r,rint) %残差分析,作残差图结果: b =9.1212 0.2230 bint =8.0211 10.2214 0.1985 0.2476 stats =0.9821 439.8311 0.0000 0.2333即01ˆˆ9.1212,0.2230ββ==;0ˆβ的置信区间为[8.0211,10.2214]1ˆβ的置信区间为[0.1985,0.2476]; 2r =0.9821 , F=439.831, p=0.0000 ,p<0.05, 可知回归模型y=9.1212+0.2230x 成立.将x=42带入得到18.4872.从残差图可以看出,所有数据的残差离零点均较近,且残差的置信区间均包含零点,这说明回归模型y=9.1212+0.2230x能较好的符合原始数据。

2某零件上有一段曲线,为了在程序控制机床上加工这一零件,需要求这段曲线的解析表达式,在曲线横坐标xi处测得纵坐标yi共11对数据如下:求这段曲线的纵坐标y关于横坐标x的二次多项式回归方程。

t=0:2:20;s=[0.6 2.0 4.4 7.5 11.8 17.1 23.3 31.2 39.6 49.7 61.7];T=[ones(11,1) ,t',(t.^2)'];[b,bint,r,rint,stats]=regress(s',T);b,stats;Y=polyconf(p,t,S)plot(t,s,'k+',t,Y,'r') %预测及作图b =1.01050.19710.1403stats =1.0e+04 *0.0001 1.3773 0.0000 0.00002ˆ 1.01050.19710.1403st t =++ 图形为:3混凝土的抗压强度随养护时间的延长而增加,现将一批混凝土作成12个试块,记录了养护试求ˆln ya b x =+型回归方程。

%建立volum.m 文件 function yhat=volum(beta,x); yhat=beta(1)+beta(2)*log(x);%输入x=[2 3 4 5 7 9 12 14 17 21 28 56]; y=[35 42 47 53 59 65 68 73 76 82 86 99]; beta0=[5 1]';[beta,r,J]=nlinfit(x',y','volum',beta0); beta结果: beta =21.0058 19.5285所得回归模型为:21.05819.5285ln y x =+ 画线:plot(x,y,'r-')x=[2 3 4 5 7 9 12 14 17 21 28 56]';u=log(x);u=[ones(12,1) u];y=[35 42 47 53 59 65 68 73 76 82 86 99]'; [b,bint,r,rint,stats]=regress(y,u);b,bint,stats结果为:b =21.005819.5285bint =19.4463 22.565318.8943 20.1627stats =1.0e+03 *0.0010 4.7069 0.0000 0.0009做残差图:rcoplot(r,rint)预测及作图:z=b(1)+b(2)*log(x); plot(x,y,'k+',x,z,'r')1. 设有五个样品,每个只测量了一个指标,分别是1,2,6,8,11,试用最短距离法将它们分类。

(样品间采用绝对值距离。

)clc clear b=[1;2;6;8;11]; d=pdist(b,'cityblock'); D=squareform(d); z=linkage(d); H=dendrogram(z); T=cluster(z,2);结果:各样品之间的绝对距离为:[]1,5,7,10,4,6,9,2,5,3d =距离矩阵01571010469=5402576203109530D ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,样品间的最短距离为: 1 2 13 4 25 7 36 8 4z ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦;2.表1是1999 年中国省、自治区的城市规模结构特征的一些数据,试通过聚类分析将这些整理a=[699.7000 1.4371 0.9364 0.7804 10.8800 179.4600 1.8982 1.0006 0.5870 11.7800 111.1300 1.4180 0.6772 0.5158 17.7750 389.6000 1.9182 0.8541 0.5762 26.3200 211.3400 1.7880 1.0798 0.4569 19.7050 259 2.3059 0.3417 0.5076 23.4800923.1900 3.7350 2.0572 0.6208 22.1600整理139.2900 1.8712 0.8858 0.4536 12.6700102.7800 1.2333 0.5326 0.3798 27.3750108.5000 1.7291 0.9325 0.4687 11.1200129.2000 3.2454 1.1935 0.4519 17.0800173.3500 1.0018 0.4296 0.4503 21.2150151.5400 1.4927 0.6775 0.4738 13.9400434.4600 7.1328 2.4413 0.5282 19.1900139.2900 2.3501 0.8360 0.4890 14.2500336.5400 3.5407 1.3863 0.4020 22.195096.1200 1.2288 0.6382 0.5000 14.340045.4300 2.1915 0.8648 0.4136 8.7300365.0100 1.6801 1.1486 0.5720 18.6150146 6.6333 2.3785 0.5359 12.2500136.2200 2.8279 1.2918 0.5984 10.470011.7900 4.1514 1.1798 0.6118 7.3150244.0400 5.1194 1.9682 0.6287 17.8000145.4900 4.7515 1.9366 0.5806 11.650061.3600 8.2695 0.8598 0.8098 7.420047.6000 1.5078 0.9587 0.4843 9.7300128.6700 3.8535 1.6216 0.4901 14.4700];d1=pdist(a); %欧氏距离:d1=pdist(a);,%b中每行之间距离z1=linkage(d1) %作谱系聚类图:H= dendrogram(z1)T=cluster(z1,3) %% 输出分类结果结果为:(1)z1 =8.0000 15.0000 1.652120.0000 24.0000 2.087718.0000 26.0000 2.488011.0000 27.0000 2.765421.0000 28.0000 3.919929.0000 32.0000 6.99263.0000 10.0000 7.167313.0000 33.0000 7.352831.0000 35.0000 8.61252.0000 12.0000 11.29169.0000 34.0000 12.726217.0000 38.0000 12.805125.0000 30.0000 15.50846.0000 23.0000 16.329136.0000 39.0000 18.038837.0000 42.0000 22.99794.0000 19.0000 25.771716.0000 44.0000 28.75595.0000 43.0000 32.850841.0000 46.0000 32.936822.0000 40.0000 33.728847.0000 48.0000 36.136714.0000 45.0000 45.749049.0000 50.0000 77.56761.0000 7.0000 223.789151.0000 52.0000 265.4356(2)输出分类结果:T =133333233333333333333333333表明,若分三类,3是一类,2是一类,其它的是一类。

(3)做谱系聚类图:。

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