回归直线方程的三种推导方法
回归直线方程b尖的公式推导
回归直线方程b尖的公式推导为了推导回归直线方程的一般形式，我们首先需要了解回归分析的基本概念和假设。
回归分析是一种用于研究变量之间关系的统计技术，它假设自变量和因变量之间存在线性关系，并通过拟合一条直线来描述这种关系。
假设我们有一个自变量x和一个因变量y，我们的目标是找到一条最佳拟合直线来描述x和y之间的关系。
回归直线的一般形式可以表示为：y=b0+b1x其中，y是因变量的预测值，x是自变量的值。
b0和b1是回归方程的系数，它们的值取决于数据样本的特点。
b0是截距，表示当自变量x等于0时，因变量y的值。
b1是斜率，表示当自变量x增加1个单位时，因变量y的变化值。
为了推导最佳拟合直线的回归系数，我们需要使用最小二乘法。
最小二乘法是一种常见的回归分析方法，它通过最小化预测值与实际值之间的差异来确定回归系数。
首先，我们定义回归方程的残差（error）为实际值y与预测值y的差异。
对于每个观察值，残差可以表示为：ei = yi - (b0 + b1xi)然后，我们定义回归方程的残差平方和（SSE）为所有观察值的残差平方之和：SSE = Σ(ei^2)我们的目标是找到能够最小化SSE的回归系数b0和b1、为了达到这个目标，我们需要对SSE进行求导，并令导数等于0。
首先，我们对b0求导数，得到：∂SSE/∂b0 = -2Σ(yi - (b0 + b1xi))然后，我们对b1求导数，得到：∂SSE/∂b1 = -2Σxi(yi - (b0 + b1xi))接下来，我们令导数等于0，并求解b0和b1：∂SSE/∂b0 = 0 => Σ(yi - (b0 + b1xi)) = 0∂SSE/∂b1 = 0 => Σxi(yi - (b0 + b1xi)) = 0通过求解这两个方程，我们可以得到b0和b1的估计值，进而确定回归直线的方程。
一般情况下，这些方程的解没有闭式解，需要使用数值优化方法进行求解。
常见的数值优化方法包括梯度下降法和牛顿法。
回归直线方程
课本P90习题3.1 V1
3.1回归分析的基本思想 及其初步应用(3)
建立回归模型的基本步骤 1)确定解释变量和预报变量; 2)画出散点图; 3)确定回归方程类型; 4)求出回归方程; 5)利用相关指数或残差进行分析.
问题：一只红铃虫的产卵数y与温度x有关,现收 集了7组观测数据,试建立y与x之间的回归方程
相关程度越小．
r∈[-1,-0.75]--负相关很强; r∈[0.75,1]—正相关很强; r∈[-0.75,-0.25]--负相关一般; r∈[0.25, 0.75]—正相关一般; r∈[-0.25, 0.25]--相关性较弱;
例题1 从某大学中随机选出8名女大学生，其身 高和体重数据如下表：
编号 1
160 170 180
它的均值E(e)= 0,方差D(e)=σ2 > 0
探究:在线性回归模型中,e是一个不可观测 的量,那么应该怎样研究随机误差?如何衡量 预报的精度?
为了衡量预报的精度,需要估计的σ2值?
n
Q( , ) ( yi xi )2 i 1
随机误差ei yi bxi a(i 1, 2,....n) 其估计值为: eˆi yi yˆi yi bˆxi aˆ eˆi称为相应点(xi,yi )的残差
果这种分析工作称为残差分析
了解残差图的制作及作用。P85 坐标纵轴为残差变量，横轴可以有不同的选择； 若模型选择的正确，残差图中的点应该分布在以横轴为 心的带形区域； 对于远离横轴的点，要特别注意。身高异与常体 重
点
残 差 图
• 错误数据 • 模型问题
总偏差平方和,残差平方和,回归平方和三者的 含义与它们间的关系:
yˆ = 0.849x - 85.172
回归直线方程的推导
回归直线方程的推导山东 王加祥 范玉峰设x 与y 是具有线性相关关系的两个变量，且相应于样本的一组观测值的n 个点的坐标分别是：112233()()()()n n x y x y x y x y ，，，，，，，，，下面给出回归方程的推导．设所求的回归方程为i i y bx a =+，(123)i n =，，，，．显然，上面的各个偏差的符号有正、有负，如果将他们相加会相互抵消一部分，因此他们的和不能代表n 个点与回归直线的整体上的接近程度，因而采用n 个偏差的平方和Q 来表示n 个点与相应直线（回归直线）在整体上的接近程度，即22222223311()()()()()nni i i n n i i i Q y y y bx a y bx a y bx a y bx a ===-=--+--+--++--∑∑．求出当Q 取最小值时的a b ，的值，就求出了回归方程．一、先证明两个在变形中用到的公式 公式（一）22211()nni i i i x x x nx ==-=-∑∑，其中12nx x x x n+++=证明：2222121()()()()ni n i x x x x x x x x =-=-+-++-∑∵22221212()2n n x x x x x x nxnx n+++=+++-+222222222212121()2()nnni i x x x nx nx x x x x nx ==+++-+=+++=-∑22211()nni i i i x x x nx ==-=-∑∑∴．公式（二）11()()n ni i i i i i x x y y x y nx y ==--=-∑∑证明：11221()()()()()()()()ni i n n i x x y y x x y y x x y y x x y y =--=--+--++--∑∵11221122()()n n n n x y x y x y x y y x x y y x x y y x nx y =+++-+++++++12121[()()]ni i n n i x y x x x y y y y x nx y ==-++++++++∑ 12121()()nn n i i i x x x y y y x y n y x nx y n n=++++++⎡⎤=-++⎢⎥⎣⎦∑ 112n ni i i i i i x y nxy nxy x y nxy ===-+=-∑∑，11()()nni i i i i i x x y y x y nx y ==--=-∑∑∴．二、推导：将Q 的表达式的各项先展开，再合并、变形 2222112233()()()()n n Q y bx a y bx a y bx a y bx a =--+--+--++--2222121122()[2()2()]n y y y y b x a y b x a =+++-+++展开 222211111222n n nnni i i i ii i i i i i y b x y a y bxab x na ======--+++∑∑∑∑∑合并同类项22221111122nnii n n ni i i i i i i i i y x na na b b x b x y y nn =====⎛⎫ ⎪ ⎪=--+-+ ⎪ ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑以a b ，的次数为标准整理 22221112()2nn nii i i i i i na na y bx bxb x y y ====--+-+∑∑∑转化为平均数x y ，22222111[()]()2nnni i i i i i i n a y bx n y bx bxb x y y ====----+-+∑∑∑配方法2222222111[()]22nnnii i i i i i n a y bx ny nbxy nb x bxb x y y ====---+-+-+∑∑∑展开 222222111[()]()2()()nnnii i i i i i n a y bx b x nx b x y nxy y ny ====--+---++∑∑∑整理2222111[()]()2()()()nnnii i i i i i n a y bx bxx b x x y y y y ====--+----+-∑∑∑用公式（一）、（二）变形22212111()()[()]()()()ni i n ni i i ni i i i x x y y n a y bx x x b y y x x ====⎡⎤--⎢⎥⎢⎥=--+--+-⎢⎥-⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑配方22212212211111()()()()()()()()()n ni i i i n n i i i i n n i i i i i x x y y x x y y n a y bx x x b y y x x x x ======⎡⎤⎡⎤----⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎢⎥=--+---+-⎣⎦⎢⎥--⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑∑∑配方法在上式中，共有四项，后两项与a b ，无关，为常数；前两项是两个非负数的和，因此要使得Q 取得最小值，当且仅当前两项的值都为0．所以a y bx =-，121()()()nii i nii xx y y b xx ==----∑∑或1221ni ii nii x ynxyb xnx==-=-∑∑用公式（一）、（二）变形得三、总结规律上述推导过程是围绕着待定参数a b ，进行的，只含有i i x y ，的部分是常数或系数，用到 的方法有：①配方法，有两次配方，分别是a 的二次三项式和b 的二次三项式；②变形时，用到公式（一）、（二）和整体思想；③用平方的非负性求最小值．④实际计算时，通常是分步计算：先求出x y ，，再分别计算1()()n i i i x x y y =--∑，21()n i i x x =-∑或1n i i i x y nx y =-∑，221ni i x nx=-∑的值，最后就可以计算出a b ，的值．。
回归直线方程公式
回归直线方程公式直线方程的一般形式为：y = ax + b其中，a是斜率（slope），b是截距（intercept）。
下面以一组数据点为例来说明回归直线方程的求解过程。
假设我们有一组数据：(x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)。
要求解的直线方程为：y = ax + b。
首先，我们需要计算斜率a和截距b。
斜率a的计算公式为：a = (nΣ(xy) - ΣxΣy) / (nΣ(x^2) - (Σx)^2)其中，n为数据点的个数，Σ表示求和。
截距b的计算公式为：b=(Σy-aΣx)/n接下来，我们可以将计算出的a和b代入直线方程，得到最终的回归直线方程。
例如，假设我们有以下6个数据点：(1,2),(2,4),(3,5),(4,7),(5,8),(6,10)首先，计算各项的和：Σx=1+2+3+4+5+6=21Σy=2+4+5+7+8+10=36Σxy = (1*2) + (2*4) + (3*5) + (4*7) + (5*8) + (6*10) = 125Σ(x^2)=(1^2)+(2^2)+(3^2)+(4^2)+(5^2)+(6^2)=91然后，代入公式计算斜率a：a=(6*125-21*36)/(6*91-21^2)≈1.183接着，计算截距b：b=(36-1.183*21)/6≈-0.405最终得到的回归直线方程为：y=1.183x-0.405我们可以使用该方程预测其他x对应的y值，或者在二维坐标系中绘制出回归直线，并通过观察直线与数据点的拟合程度来评估回归模型的好坏。
需要注意的是，回归直线只是对数据的一个近似描述，并不能完美地表示所有数据点。
在实际应用中，可能存在其他更复杂的模型可以更好地拟合数据。
同时，回归分析还可以应用于更高维度的数据，例如多元回归分析，其基本原理与线性回归类似，只是方程形式更为复杂。
总之，回归直线方程是通过最小二乘法求解得到的一条直线用于拟合一组数据点的方法，它可以用于数据分析、预测和模型建立等方面的应用。
回归直线方程的三种推导方法
b i1
n
xi2
2
nx
或
i 1
用公式（一）、（二）变形得
上述推导过程是围绕着待定参数 a，b 进行的，只含有 xi，yi 的部分是常数或系数，用到的方法有：
① 配方法，有两次配方，分别是 a 的二次三项式和 b 的二次三项式；
② 形时，用到公式（一）、（二）和整体思想； ③ 用平方的非负性求最小值．
n
n
n
na2 2na( y bx) b2 xi2 2b xi yi yi2
i 1
i 1
i 1
转化为平均数 x，y
n
n
n
n[a ( y bx)]2 n( y bx)2 b2 xi2 2b xi yi yi2
i 1
i 1
i 1
配方法
n[a
(y
bx)]2
2
ny
( y12 y22 yn2 ) [2 y1(bx1 a) 2 y2 (bx2 a)2 ]
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求出当 Q 取最小值时的 a，b 的值，就求出了回归方程．
下面给出回归方程的推导方法一： 一、先证明两个在变形中用到的公式
n
(xi x)2
n
xi2
2
nx
x x1 x2 xn
公式（一） i1
n
xi yi [(x1 x2 xn ) y ( y1 y2 yn )x] nx y i 1
线方程的方法： 设 x 与 y 是具有线性相关关系的两个变量，且相应于样本的一组观测值的 n 个点的坐标分别是：
n i 1
xi yi
n
(
x1
x2
n
xn ) y ( y1 y2 n
i 1
n
线性回归方程的推导
线性回归方程的推导
线性回归，也被称作最小二乘法，是一种统计分析方法。
它的主要作用是用一条直线来最佳地拟合一组数据，并研究两个变量之间的统计关系。
很多时候，给定一组观测数据，我们想要建立一条线性函数来拟合它们，以便更好地描述它们之间的相互关系，从而预测未来的数据趋势。
这种拟合可以用线性回归方程来描述。
线性回归方程描述的是一条直线，它可以由横轴和纵轴坐标确定，并有一组特定数学参数。
这个方程可以写成y=mx+b的形式，其中y是根据x预测的值，m是斜率，x是平均变量，b是y轴截距。
通常情况下，我们用最小二乘方法来定义斜率m和截距b的值，也就是通过最小化残差
平方和来寻找对应的参数。
残差平方和是每个观察值与预测值之间的差异，而最小的误差
就是最佳拟合参数的表示。
求解最小二乘最小值的参数值时，可以利用极大似然估计，同时可以使用一般化线性模型（GLM）或其他数学技术来进行计算。
通过给定一组数据，我们可以使用线性回归方程最佳地拟合这些数据，从而研究两个变量
之间的统计关系，并预测未来的数据趋势。
线性回归方程的参数确定也可以使用最小二乘法，而常用的数学技术还可以帮助我们更好地求解最佳参数。
回归直线方程的三种推导方法
回归直线方程的三种推导方法下面将介绍回归直线方程的三种推导方法。
方法一：最小二乘法最小二乘法是最常用的回归直线方程推导方法。
它的基本思想是寻找一条直线，使得所有数据点到该直线的距离之和最小。
具体推导过程如下：1. 假设有 n 个数据点，表示为 (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)。
2. 代入直线方程 y = ax + b，得到每个数据点的预测值 y_hat =ax + b。
3. 定义误差函数E = Σ(yi - y_hat)²，即每个数据点的实际值与预测值之差的平方之和。
4.求E的最小值，即求使误差函数最小化的a和b的值。
5.对E分别对a和b偏导，并令偏导数为零，得到两个方程：∂E/∂b = -2Σ(yi - axi - b) = 0∂E/∂a = -2Σ(xi(yi - axi - b)) = 06.解这两个方程，即可得到回归直线方程的斜率a和截距b。
方法二：几何推导法几何推导法是利用几何方法推导回归直线方程的方法。
具体推导过程如下：1. 假设有 n 个数据点，表示为 (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)。
2.在坐标系中绘制这n个数据点。
3.寻找一条直线，使得所有数据点到该直线的距离之和最小。
4.使用垂直距离作为距离的度量，即对于每个数据点，找到它到直线的垂直距离d。
这可以通过计算直线的斜率a和截距b，然后使用点到直线的距离公式来求解。
5.定义误差函数E=Σd²，即每个数据点到直线的垂直距离之和。
6.求E的最小值，即求使误差函数最小化的a和b的值。
7.求解斜率a和截距b。
方法三：代数推导法代数推导法是另一种推导回归直线方程的方法。
具体推导过程如下：1. 假设有 n 个数据点，表示为 (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)。
2. 定义误差函数E = Σ(yi - axi - b)²，即每个数据点的实际值与预测值之差的平方之和。
回归直线公式
回归直线公式回归直线公式是统计学中常用的一种方法，用于描述两个变量之间的关系。
回归直线公式可以用来预测一个变量的值，当另一个变量的值已知时。
回归直线公式的一般形式为y = a + bx，其中y是因变量，x是自变量，a是截距，b是斜率。
回归直线公式的斜率b表示自变量x 每增加一个单位，因变量y会增加多少个单位。
截距a表示当自变量x为0时，因变量y的值。
回归直线公式可以通过最小二乘法来求解。
最小二乘法是一种常用的数学方法，用于拟合数据点到回归直线上。
最小二乘法的基本思想是，找到一条直线，使得所有数据点到这条直线的距离之和最小。
回归直线公式可以用来预测一个变量的值。
例如，假设我们想预测一个人的体重，我们可以使用身高作为自变量，使用回归直线公式来预测体重。
我们可以收集一些数据，例如身高为160cm的人的体重为50kg，身高为170cm的人的体重为60kg，身高为180cm 的人的体重为70kg。
我们可以使用这些数据来拟合一条回归直线，然后使用这条回归直线来预测身高为175cm的人的体重。
回归直线公式还可以用来评估两个变量之间的相关性。
如果两个变量之间的相关性很强，那么回归直线的斜率会很大，截距会很小。
如果两个变量之间的相关性很弱，那么回归直线的斜率会很小，截距会很大。
回归直线公式在实际应用中有很多用途。
例如，它可以用来预测股票价格、房价、销售额等。
回归直线公式也可以用来评估广告效果、产品质量等。
回归直线公式是一种非常有用的统计学工具，可以用来描述两个变量之间的关系，预测一个变量的值，评估两个变量之间的相关性，以及在实际应用中进行各种预测和评估。
第22讲 回归直线方程(解析版)
第22讲 回归直线方程一、必备秘籍 1．两个变量线性相关(1)散点图：将样本中n 个数据点(,)i i x y (i ＝1,2，…，n )描在平面直角坐标系中得到的图形． (2)正相关与负相关①正相关：散点图中的点散布在从左下角到右上角的区域． ②负相关：散点图中的点散布在从左上角到右下角的区域． 2．回归直线的方程(1)回归直线：如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近，就称这两个变量之间具有线性相关关系，这条直线叫做回归直线．(2)回归方程：回归直线对应的方程叫回归直线的方程，简称回归方程． (3)回归方程的推导过程：①假设已经得到两个具有线性相关关系的变量的一组数据11(,)x y ,22(,)x y ,33(,)x y (,)n n x y ．②设所求回归方程为y bx a =+，其中,a b 是待定参数． ③由最小二乘法得1122211()(),()nnii i ii i nniii i xx y y x ynx yb a y bx xx xnx ====---===---∑∑∑∑其中，b 是回归方程的斜率，a 是截距． 二、例题讲解1．（2021·哈尔滨市呼兰区第一中学校高三模拟预测（文））十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》这部法律自2021年1月1日起施行，某市相关部门进行法律宣传，某宣传小分队记录了前5周每周普及宣传的人数与时间的数据，得到下表：（2）利用（1）的回归方程，预测该宣传小分队第7周普及宣传（民法典）的人数．参考公式及数据：回归方程ˆˆˆybx a =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为()()()121ˆniii nii x x y y b x x ==--=-∑∑，ˆa y bx=-，()()51430i ii x x y y =--=∑.【答案】（1）4341y x =+；（2）预测该宣传小分队第7周普及宣传《民法典》的人数为342． 【分析】（1）求出x 、y 的值，将表格中的数据代入最小二乘法公式，求出b 、a 的值，可得出y 关于x 的线性回归方程；（2）将7x =代入回归直线方程，可得出结果. 【详解】（1）由题意得()11234535x =++++=，()1901201702102601705y =++++=， ()()()()()()52222221132333435310ii x x =-=-+-+-+-+-=∑，所以()()()51521430ˆ4310iii ii x x y y bx x ==--===-∑∑，所以ˆ17043341a y bx=-=-⨯=， 所以线性回归方程为4341y x =+；（2）由（1）知4341y x =+，令7x =，解得43741342y =⨯+=， 故预测该宣传小分队第7周普及宣传《民法典》的人数为342．2．（2021·合肥市第六中学高三模拟预测（文））树木根部半径与树木的高度呈正相关，即树木根部越粗，树木的高度也就越高.某块山地上种植了A 树木，某农科所为了研究A 树木的根部半径与树木的高度之间的关系，从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取6棵A 树木，调查得到A 树木根部半径x (单位：米)与A 树木高度y (单位：米)的相关数据如表所示：（2）对（1）中得到的回归方程进行残差分析，若某A 树木的残差为零则认为该树木“长势标准”，在此片树木中随机抽取1棵A 树木，估计这棵树木“长势标准”的概率.参考公式：回归直线方程为y bx a =+，其中()()()1122211n ni iiii i b nnixii i x y nxy x x y y xnx x ==-==---==--∑∑∑∑，a y bx =-.【答案】（1）ˆ 20.9y x =+；（2）12【分析】（1）由最小二乘法先求样本点中心(),x y ，再代入公式求ˆ2b=，即可得到答案；（2）先计算6棵A 树木中残差为零的有3棵，占比为3162=，即可得到答案； 【详解】（1）由1(0.10.20.30.40.50.6)0.356x =⨯+++++=，1(1.1 1.3 1.6 1.5 2.0 2.1) 1.66y =⨯+++++=，610.1 1.10.2 1.30.3 1.60.4 1.50.5 2.00.6 2.1 3.71i ii x y==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑，6222222210.10.20.30.40.50.60.91ii x==+++++=∑，有62261216 3.7160.35 1.6ˆ20.9160.356i ii ii x yxybxx ==--⨯⨯===-⨯-∑∑，ˆˆ 1.6020.350.9ay bx =-=-⨯=， 故y 关于x 的回归方程为：ˆ 20.9yx =+. （2）当0.1x =时，ˆ20.10.9 1.1y=⨯+=，残差为1.1 1.10-=， 当0.2x =时，ˆ20.20.9 1.3y=⨯+=，残差为1.3 1.30-=， 当0.3x =时，ˆ20.30.9 1.5y=⨯+=，残差为1.6 1.50.1-=， 当0.4x =时，ˆ20.40.9 1.7y=⨯+=，残差为1.5 1.70.2-=-， 当0.5x =时，ˆ20.50.9 1.9y=⨯+=，残差为2.0 1.90.1-=， 当0.6x =时，ˆ20.60.9 2.1y=⨯+=，残差为2.1 2.10-=， 由这6棵A 树木中残差为零的有3棵，占比为3162=，∴这棵树木“长势标准”的概率为12.1．（2021·湖南师大附中高三月考）今年五月，某医院健康管理中心为了调查成年人体内某种自身免疫力指标，从在本院体检的人群中随机抽取了100人，按其免疫力指标分成如下五组：(10,20],(20,30],(30,40],(40,50],(50,60]，其频率分布直方图如图1所示．今年六月，某医药研究所研发了一种疫苗，对提高该免疫力有显著效果．经临床检测，将自身免疫力指标比较低的成年人分为五组，各组分别按不同剂量注射疫苗后，其免疫力指标y 与疫苗注射量x 个单位具有相关关系，样本数据的散点图如图2所示．（1）健管中心从自身免疫力指标在(40,60]内的样本中随机抽取3人调查其饮食习惯，记X 表示这3人中免疫力指标在(40,50]内的人数，求X 的分布列和数学期望；（2）由于大剂量注射疫苗会对身体产生一定的副作用，医学部门设定：自身免疫力指标较低的成年人注射疫苗后，其免疫力指标不应超过普通成年人群自身免疫力指标平均值的3倍．以健管中心抽取的100人作为普通人群的样本，据此估计疫苗注射量不应超过多少个单位．附：对于一组样本数据()()()1122,,,,,,n n x y x y x y ⋅⋅⋅，其回归直线ˆybx a =+的斜率和截距的最小二乘估计值分别为()()()1122211,nniii ii i nniii i x x yy x ynxyb a y bx x xxnx ====---===---∑∑∑∑． 【答案】（1）分布列见解析，125；（2）疫苗注射量不应超过80个单位． 【分析】（1）根据频率分布直方图分别求出自身免疫力指标在(40,50]内和在(50,60]内的人数，写出X 的可能取值，求出对应概率，即可写出分布列，再根据期望公式即可求得数学期望；（2）根据最小二乘法求得回归方程，然后求出免疫力指标的平均值，根据题意列出不等式，从而可得答案. 【详解】解：（1）由直方图知，自身免疫力指标在(40,50]内的人数为0.008101008⨯⨯=，在(50,60]内的人数为0.002101002⨯⨯=，则X 的可能取值为1，2，3．其中122130828282233101010177(1),(2),(3)151515C C C C C C P X P X P X C C C =========．所以X 的分布列为()7121231515155E X =⨯+⨯+⨯=． （2）由散点图知，5组样本数据(,)x y 分别为(10,30),(30,50),(50,60),(70,70),(90,90)，且x 与y 具有线性相关关系． 因为50,60x y ==，则22222210303050506070709090550607103050709055010b ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-⨯⨯==++++-⨯，760502510a =-⨯=，所以回归直线方程为ˆ0.725yx =+． 由直方图知，免疫力指标的平均值为26402482152535455527100100100100100⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=． 由27381ˆy≤⨯=，得0.72581x +≤，解得80x ≤． 据此估计，疫苗注射量不应超过80个单位．2．（2021·安徽师范大学附属中学（理））根据国际疫情形势以及传染病防控的经验，加快新冠病毒疫苗接种是当前有力的防控手段，我国正在安全、有序加快推进疫苗接种工作，某乡村采取通知公告、微信推送、广播播放、条幅宣传等形式，积极开展疫苗接种社会宣传工作，消除群众疑虑，提高新冠疫苗接种率，让群众充分地认识到了疫苗接种的重要作用，自宣传开始后村干部统计了本村200名居民（未接种）的一个样本，5天内每天新接种疫苗的情况，如下统计表：（2）假设全村共计2000名居民（均未接种过疫苗），用样本估计总体来预测该村80%居民接种新冠疫苗需要几天？参考公式：回归方程y bx a =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为：1221ˆi ii nii x ynxybxnx π==-=-∑∑，ˆˆay bx =-． 【答案】（1）222955y x =+；（2）7． 【分析】（1）根据公式求线性回归方程即可； （2）根据线性回归方程可设222955n a n ，求出67,S S ，与200080%1600⨯=比较即可求解. 【详解】 （1）1234535x ++++==，1015192328195y ++++==，则51522222222110305792140531922ˆ12345535i ii ii x y nxybxnx ==-++++-⨯⨯===++++-⨯-∑∑，222919355ˆa =-⨯=， 故y 关于x 的线性回归方程222955y x =+． （2）设222955na n ，数列{}n a 的前n 项和为n S ，易知数列{}n a 是等差数列， 则()12222922291155558225n n n a a S n n n n⎛⎫+++ ⎪+⎝⎭=⋅=⋅=+， 因为6127.2S ，7163.8S ， 所以6101272S =，7101638S =200080%1600⨯=（人），所以预测该村80%居民接种新冠疫苗需要7天．3．（2021·九龙坡·重庆市育才中学高三月考）随着城市规模的扩大和人们生活水平的日益提高，某市近年机动车保有量逐年递增.根据机动车管理部门的统计数据，以5年为一个研究周期，得到机动车每5年纯增数据情况为：其中，时间变量i 对应的机动车纯增数据为i ，且通过数据分析得到时间变量与对应的机动车纯增数量y （单位：万辆）具有线性相关关系.（1）求机动车纯增数量y （单位：万辆）关于时间变量x 的回归方程，并预测2025~2030年间该市机动车纯增数量的值；附：回归直线方程y bx a =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为：()()()1122211n ni iiii i nniii i x y nx y x x y y b xnxx x ====-⋅--==--∑∑∑∑；a y bx =-.（2）该市交通管理部门为了了解市民对“单双号限行”的赞同情况，随机采访了200名市民，将他们的意见和是否拥有私家车情况进行了统计，得到如下的22⨯列联表：附：()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++，n a b c d =+++.【答案】（1） 5.7 5.1y x =-，2025~2030年间，机动车纯增数量的值约为34.8万辆；（2）没有95%的把握认为“对限行的意见与是否拥有私家车有关”. 【分析】（1）根据最小二乘法求得线性回归方程，再求估计值即可； （2）根据列联表求得卡方观测值，再对照表即可得解. 【详解】 （1）由 51132639415527237i ii x y=⨯+⨯+⨯+=⨯+⨯=∑.()12222222212375312575.755451234553ni ii ni i x y nx yb x nx==-⋅-⨯⨯====-++++-⨯-∑∑. 因为y bx a =+过点(),x y ，所以 5.7y x a =+，5.1a =-，所以 5.7 5.1y x =-.2025~2030年时，7x =，所以 5.77 5.134.8y =⨯-=， 所以2025~2030年间，机动车纯增数量的值约为34.8万辆.（2）根据列联表，由()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++得观测值为()2220025 3.12510085251575100160084K ⨯⨯-⨯⨯=⨯⨯==，3.125 3.841<，所以没有95%的把握认为“对限行的意见与是否拥有私家车有关”.4．（2021·贵州贵阳·高三月考（理））据贵州省气候中心报，2021年6月上旬，我省降水量在15.2-170.3mm 之间，毕节市局地、遵义市北部、铜仁市局地和黔东南州东南部不足50mm ，其余均在50mmm 以上，局地超过100mm.若我省某地区2021年端午节前后3天，每一天下雨的概率均为50%.通过模拟实验的方法来估计该地区这3天中恰好有2天下雨的概率，利用计算机或计算器可以产生0到9之间取整数值的随机数x （x ∈N ，且09x ≤≤）表示是否下雨：当[]()0,x k k Z ∈∈时表示该地区下雨，当[]1,9x k ∈+时，表示该地区不下雨.因为是3天，所以每三个随机数作为一组，从随机数表中随机取得20组数如下: 332 714 740 945 593 468 491 272 073 445 992 772 951 431 169 332 435 027 898 719（1）求出k 的值，使得该地区每一天下雨的概率均为50%；并根据上述20组随机数估计该地区这3天中恰好有2天下雨的概率；（2）2016年到2020年该地区端午节当天降雨量（单位:mm ）如表：回归直线方程y bt a =+.并预测该地区2022年端午节有降雨的话，降雨量约为多少？参考公式：()()()1122211nniii ii i nniii i tty y t y nt yb tttnt====---==--∑∑∑∑，a y bt =-.【答案】（1）4， 25；（2）814955y t =-+，935mm ．【分析】（1）由于该地区每一天下雨的概率均为50%，所以150%10k +=，从而可求出k 的值，在所给的20组数据中找出有两天小于等于k 的数，从而利用古典概型的概率公式可求出概率，（2）直接利用所给的数据和公式求出回归直线方程。
(完整版)回归直线方程的三种推导方法
回归直线方程的三种推导方法 巴州二中母润萍回归直线方程是新课改新增内容之一，在必修数学3中对两个具有线性相关关系的变量利用回归分析的方法进行了研究，书中直接给出了回归直线方程系数的公式，在选修2-3中给出了回归直线方程的截距和斜率的最小二乘法估计公式的另一种形式的推导方法，根据所学知识，我总结了3种推导回归直线方程的方法：设x 与y 是具有线性相关关系的两个变量，且相应于样本的一组观测值的n 个点的坐标分别是：112233()()()()n n x y x y x y x y ，，，，，，，，，设所求的回归方程为i i y bx a =+，(123)i n =，，，，．显然，上面的各个偏差的符号有正、有负，如果将他们相加会相互抵消一部分，因此他们的和不能代表n 个点与回归直线的整体上的接近程度，因而采用n 个偏差的平方和Q 来表示n 个点与相应直线（回归直线）在整体上的接近程度，即Q =∑(y i −y i ̂)2ni=1=∑(y i −bx i −a )2ni=1求出当Q 取最小值时的a b ，的值，就求出了回归方程． 下面给出回归方程的推导方法一：一、先证明两个在变形中用到的公式公式（一）22211()nni ii i x x x nx ==-=-∑∑，其中12nx x x x n +++=证明：2222121()()()()ni n i x x x x x x x x =-=-+-++-∑∵22221212()2n n x x x x x x nxnxn+++=+++-+222222222212121()2()nnni i x x x nx nx x x x x nx==+++-+=+++=-∑22211()nni i i i x x x nx==-=-∑∑∴．公式（二）11()()nnii i i i i xx y y x y nx y==--=-∑∑证明：11221()()()()()()()()ni i n n i x x y y x x y y x x y y x x y y =--=--+--++--∑∵11221122()()n n n n x y x y x y x y y x x y y x x y y x nx y=+++-+++++++12121[()()]ni i n n i x y x x x y y y y x nx y==-++++++++∑12121()()n n n i i i x x x y y y x y n y x nx y n n=++++++⎡⎤=-++⎢⎥⎣⎦∑112nni i i i i i x y nxy nxy x y nxy===-+=-∑∑，11()()nni i i i i i x x y y x y nx y==--=-∑∑∴．二、推导：将Q 的表达式的各项先展开，再合并、变形 2222112233()()()()n n Q y bx a y bx a y bx a y bx a =--+--+--++--2222121122()[2()2()]n y y y y bx a y bx a =+++-+++展开222211111222n n nnni i i i ii i i i i i y b x y a y bxab x na ======--+++∑∑∑∑∑合并同类项22221111122nnii n n ni i i i i i i i i y x na na b b x b x y y nn =====⎛⎫ ⎪ ⎪=--+-+ ⎪ ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑以a b ，的次数为标准整理22221112()2nn nii i i i i i na na y bx bxb x y y ====--+-+∑∑∑转化为平均数x y，22222111[()]()2nnnii i i i i i n a y bx n y bx bxb x y y ====----+-+∑∑∑配方法2222222111[()]22nnnii i i i i i n a y bx ny nbxy nb x bxb x y y ====---+-+-+∑∑∑展开222222111[()]()2()()nnni i i i i i i n a y bx b x nx b x y nxy y ny ====--+---++∑∑∑整理2222111[()]()2()()()nnnii i i i i i n a y bx bxx b x x y y y y ====--+----+-∑∑∑用公式（一）、（二）变形22212111()()[()]()()()ni i n ni i i nii i i x x y y n a y bx x x b y y x x ====⎡⎤--⎢⎥⎢⎥=--+--+-⎢⎥-⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑配方22212212211111()()()()()()()()()nni i i i n n i i i i n ni i i i i x x y y x x y y n a y bx x x b y y x x x x ======⎡⎤⎡⎤----⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎢⎥=--+---+-⎣⎦⎢⎥--⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑∑∑配方法在上式中，共有四项，后两项与a b ，无关，为常数；前两项是两个非负数的和，因此要使得Q 取得最小值，当且仅当前两项的值都为0．所以b =∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1∑(x i−x̅)2n i=1 a ＝y ̅−bx̅ 或1221ni ii n i i x ynxyb x nx==-=-∑∑用公式（一）、（二）变形得上述推导过程是围绕着待定参数a b ，进行的，只含有i i x y ，的部分是常数或系数，用到的方法有： ① 配方法，有两次配方，分别是a 的二次三项式和b 的二次三项式； ② 形时，用到公式（一）、（二）和整体思想； ③ 用平方的非负性求最小值．④ 实际计算时，通常是分步计算：先求出x y，，再分别计算1()()nii i xx y y =--∑，21()nii xx =-∑或1ni ii x ynx y=-∑，221nii xnx=-∑的值，最后就可以计算出a b ，的值．推导方法二：Q =∑(y i −y i ̂)2ni=1=∑(y i −bx i −a )2ni=1=∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)+(y ̅−bx̅)−a ]2ni=1=∑{[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]2+2[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]∗[(y ̅−bx̅)−a ]+[(y ̅−bx̅)−a ]2}ni=1=∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]2+2∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]∗[(y ̅−bx̅)−a ]ni=1+n (y ̅−bx̅−a )2ni=1注意到∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]∗[(y ̅−bx̅)−a ]=(y ̅−bx̅−a )∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]ni=1ni=1=(y ̅−bx̅−a )[∑y i −b ∑x i −n (y ̅−bx̅)ni=1n i=1]=(y ̅−bx̅−a )[ny ̅−nbx̅−n (y ̅−bx̅)]=0因此，Q =∑[y i −bx i −(y̅−bx̅)]2+n (y ̅−bx̅−a )2n i=1 =b 2∑(x i −x̅)2ni=1−2b ∑(x i −x̅)(y i −y ̅)+∑(y i −y ̅)2ni=1ni=1+n (y ̅−bx̅−a )2=n (y ̅−bx̅−a )2+∑(x i −x̅)2[b −∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1∑(x i −x̅)2n i=1]2ni=1−[∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1]2∑(x i −x̅)2n i=1+∑(y i −y ̅)2ni=1在上式中，后面两项和a,b 无关，前两项为非负数，因此，要使Q 达到最小值，当且仅当前两项均为0，即有b =∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1∑(x i −x̅)2n i=1a ＝y ̅−bx̅ 总结：这种方法难想到为什么要这样处理，并且计算量很大。
线性回归方程公式推导过程
线性回归方程公式推导过程公式是数学题目的解题关键，那么线性回归方程公式推导过程是什么呢?下面是由小编为大家整理的“线性回归方程公式推导过程”，仅供参考，欢迎大家阅读。
线性回归方程公式推导过程假设线性回归方程为： y=ax+b (1)，a,b为回归系数,要用观测数据(x1,x2,...,xn和y1,y2,...,yn)确定之。
为此构造Q(a,b)=Σ(i=1->n)[yi-(axi+b)]^2 (2)，使Q(a,b)取最小值的a,b为所求。
令：∂Q/∂a= 2Σ(i=1->n)[yi-(axi+b)](-xi)= 0 (3)，∂Q/∂b= 2Σ(i=1->n)[yi-(axi+b)] = 0 (4)，根据(3)、(4)解出a ,b就确定了回归方程(1)：a Σ (Xi)² +b Σ Xi = Σ Xi Yi (5)；a Σ Xi +b n = Σ Yi (6)；由(5)(6)解出a,b便是。
//这一步就省略了。
拓展阅读：线性回归方程的分析方法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。
线性回归方程的例题求解用最小二乘法估计参数b,设服从正态分布,分别求对a、b的偏导数并令它们等于零，得方程组解得。
其中，且为观测值的样本方差.线性方程称为关于的线性回归方程,称为回归系数,对应的直线称为回归直线.顺便指出,将来还需用到,其中为观测值的样本方差。
先求x,y的平均值。
利用公式求解：b=把x,y的平均数带入a=y-bx。
求出a=是总的公式y=bx+a线性回归方程y=bx+a过定点。
(x为xi的平均数，y为yi的平均数)。
回归直线法公式口诀
回归直线法公式口诀回归直线法这玩意儿，听起来是不是有点让人头大？别慌，让我来给您念叨念叨这其中的公式口诀，保证让您能轻松拿下它！先来说说回归直线法到底是个啥。
您就想象啊，咱们生活中有好多数据，比如说学生的学习时间和考试成绩，或者是气温和用电量之类的。
这些数据看起来好像没啥规律，但其实它们之间存在着一种隐隐约约的关系。
回归直线法就是要找出这条隐藏在数据背后的“线”，来帮助我们预测未来的情况。
那回归直线法的公式是啥呢？这公式就像是一把神奇的钥匙，能打开数据背后的秘密之门。
公式是：y = a + bx 。
这里的 y 是我们要预测的那个值，x 是已知的数据，a 和 b 就是咱们要算出来的关键系数。
算a 和b 可有点麻烦，不过别怕，有口诀帮忙！“求和乘积要分清，平方求和别放松。
分母分子细计算，回归直线在心中。
” 这口诀听起来有点玄乎，我给您详细解释解释。
先说“求和乘积要分清”。
咱们得先把 x 的总和、y 的总和、x 乘 y的总和都算出来，这可不能马虎，一个数算错了，后面可就全乱套啦。
“平方求和别放松”呢，就是要把 x 的平方的总和也给算清楚。
这一步可不能偷懒，要不然得出的结果可就不准喽。
“分母分子细计算”，这就是关键中的关键啦。
分子是 x 乘 y 的总和减去 x 的总和乘以 y 的总和，分母是 x 的平方的总和减去 x 的总和的平方。
算的时候可得瞪大眼睛，小数点啥的都得看准咯。
我记得之前教过一个班，里面有个叫小李的同学，怎么都搞不明白这回归直线法。
我就拿他们班的考试成绩和平时作业完成时间做例子，一点点给他算，一点点给他讲。
一开始他那迷茫的小眼神，看得我都着急。
但我没放弃，一遍不行两遍，两遍不行三遍。
终于，在我讲到第五遍的时候，他眼睛突然一亮，大喊一声：“老师，我懂啦！”那一刻，我心里那个美呀，比自己考了满分还高兴。
算好了 a 和 b ，把它们代回到公式里，这条回归直线就算是被咱们给“揪”出来啦。
有了这条线，就可以根据新的 x 值，预测出对应的 y 值。
求回归直线方程的三种方法
求回归直线方程的三种方法在求具有线性相关关系的两个变量之间的回归方程时，由于所给两个变量的数据较多并且量大，致使运算量大且繁杂，常常使我们望而生“畏”，望而生“烦”．如何尽快的求出回归直线方程呢？下面例析求回归直线方程的几种方法，以供参考． 例：测得某地10对父子身高（单位：英寸）如下：父亲身高（x ） 60 62 64 65 66 67 68 70 72 74 儿子身高（y ） 63．6 65．2 66 65．5 66．9 67．1 67．4 68．3 70．1 70如果x 与y 之间具有线性相关关系，求回归直线方程；如果父亲的身高为78英寸，试估计儿子的身高．分析一：对于两个变量，在确定具有线性相关关系后，可以利用“最小二乘法”来求回归方程．用“最小二乘法”求回归直线方程的关键在于正确地利用回归方程中系数公式1221ˆni ii ni i x y nx ybx nx=--=-∑∑，ˆˆay bx =-求出系数a b ，，这样回归方程也就建立起来了． 为了使计算更加有条理，我们通过制作表格来先计算出1n ii x =∑、1n ii y =∑、21nii x=∑、21nii y=∑和1ni i i x y =∑；再计算出11n i i y y n ==∑，11ni i x x n ==∑；最后利用公式1nx x i i i L x y ==∑，1nxy i i i L x y nx y ==-∑ ，列式计算，再利用公式计算ˆxyxxL b L =；最后写出回归直线方程：ˆybx a =+． 解法一：先将两个变量的数字在表中计算出来，如下表所示：由上表可计算，66866.810x ==，670.167.0110y ==，10144842.4i i i x y ==∑，102144794i i x ==∑，102144941.93i i y ==∑，代入公式101222144842.41066.867.0179.72ˆ0.4646447941066.8171.6i ii nii x y nx yb xnx==--⨯⨯====-⨯-∑∑ ∴ˆˆ67.010.464666.835.975ay bx =-=-⨯≈ 因而所求得回归直线方程为：ˆ0.464635.975yx =+． 当78x =时，ˆ0.4646735.97572.2138y=⨯+= 所以当父亲的身高为78英寸时，估计儿子的身高约为72．2138英寸．评注：“最小二乘法”是求回归直线方程常用的方法，在回归直线方程ˆybx a =+中，a b ，是回归直线方程中的系数，其中b 是回归直线的斜率，表示自变量变化1个单位时因变量的平均变化值．在数值计算的过程中可以用计算器来帮助完成复杂的计算结果． 分析二：在求回归直线方程时，所给的数据一般较多，运算量大，我们可以借助函数型计算器来代替人工完成这复杂的数字计算，以提高运算速度． 解法二：用计算器求这个回归直线方程：所以所求回归直线方程为：ˆ0.464635.977yx =+ 当78x =时，ˆ0.46467835.97772.2158y=⨯+= 所以当父亲的身高为78英寸时，估计儿子的身高约为72．2158英寸．评注：用函数型计算器求回归直线方程，避免了繁琐的计算，节省了时间，因而大大的提高了解题的速度．分析三：在直角坐标系中描出数据的散点图，直观判断散点图在一条直线附近；用线性回归方程拟合二者的关系，这一过程还可以用Excel 软件来帮助我们完成，实现上机操作． 解法三：运用计算机中的Excel 软件：1．输入数据x y ，x 60 62 64 65 66 67 68 70 72 74 y 63.6 65.2 66 65.5 66.9 67.1 67.4 68.3 70.1 702．选择数据，生成散点图在菜单中选定“插入”中的“图表”，选择“xy 散点图”，连续点击“下一步”，可得到如下所示的散点图：3．建立回归直线选中“图表”中的“添加趋势线”，点击“类型”标签，选定“趋势预测/回归分析类型”中的“线性”选项，单击“确定”，得到回归直线． 4．求得回归直线方程双击回归直线，弹出“趋势线格式”，单击“选项”，选定“显示公式”，最后单击“确定”就得到回归直线方程．如下图示：所求回归直线方程为：0.464635.977y x =+； 当78x =时，0.46467835.97772.2158y =⨯+=，所以当父亲的身高为78英寸时，估计儿子的身高约为72.2158英寸评注 ：在运用计算机中的Excel 软件求回归直线方程时，只要严格按照运算程序一步步进行下去，最终总能求出回归直线方程并且得到如上图的图象．总之，求回归直线方程的方法是较多的，既有最常用的“最小二乘法”，又有简便易行的计算器法，还有用计算机软件来完成的方法，这些方法在以后的学习中同学们要逐步体会．。
直线回归法的公式推导
直线回归法的公式推导直线回归（Linear Regression）是一种用于建立线性关系模型的统计方法。
它通过对数据集进行拟合，找到一条最优的直线来描述自变量和因变量之间的关系。
在实际应用中，直线回归常被用于预测和解释因变量的变化。
假设我们有一个数据集包含n个样本点，每个样本点由(x,y)坐标表示。
我们的目标是找到一条直线y=β₀+β₁x，使得最小化观测值y与预测值（直线上的点）之间的误差。
首先，我们定义误差e_i为观测值y_i与预测值的差异：e_i=y_i-(β₀+β₁x_i)为了找到最佳的直线，我们希望最小化所有样本点的误差的平方和SSR（Sum of Squared Residuals）：SSR=Σ(e_i)²=Σ(y_i-(β₀+β₁x_i))²为了最小化SSR，我们需要求解β₀和β₁的最优解。
我们可以通过最小二乘法来求解。
最小二乘法的思想是通过最小化误差的平方和来估计未知参数。
为了实现这一点，我们首先对SSR对β₀和β₁求偏导数，并令偏导数为零，得到最佳拟合直线的参数估计。
对β₀求偏导数，令偏导数为零：∂SSR/∂β₀=-2Σ(y_i-(β₀+β₁x_i))=0对β₁求偏导数，令偏导数为零：∂SSR/∂β₁=-2Σx_i(y_i-(β₀+β₁x_i))=0通过代数运算，我们可以得到β₀和β₁的估计公式：β₁=(Σ(x_i-x̄)(y_i-ȳ))/Σ(x_i-x̄)²其中，x̄和ȳ分别表示自变量和因变量的平均值。
β₀=ȳ-β₁x̄这样，我们可以得到最佳拟合直线的方程。
当我们获得了β₀和β₁的估计值后，我们就可以用这个估计的线性关系模型进行预测。
对于一个新的自变量值x_new，通过简单地将其代入直线方程，我们可以计算出相应的预测值y_new:y_ne w = β₀ + β₁x_new最后，我们可以使用一些统计指标来评估模型的拟合程度和预测精度。
常用的指标包括均方误差（Mean Squared Error）、决定系数（Coefficient of Determination）等。
线性回归直线方程公式 解题方法是什么
线性回归直线方程公式解题方法是什么线性回归建模直线观察到的数据通过使用一个线性方程变量之
间的关系是一种方法，下文是回归直线方程公式及解题方法，快来参考吧！回归直线方程公式线性回归方程公式：
b=(x1y1+x2y2+...xnyn-nXY)/(x1+x2+...xn-nX)。
回归直线方程指在一组具有相关关系的变量的数据（x与Y）间，一条最好地反映x与y 之间的关系直线。
离差作为表示Xi对应的回归直线纵坐标y与观察值Yi的差，其几何意义可用点与其在回归直线竖直方向上的投影间的距离来描述。
数学表达:Yi-y–Yi-a-bXi.总离差不能用n个离差之和来表示，通常是用离差的平方和，即(Yi-a-bXi) 计算。
线性回归方程怎么解第一：用所给样本求出两个相关变量的(算术）平均值第二：分别计算分子和分母：（两个公式任选其一）分子第三：计算b：b=分子/分母用最小二乘法估计参数b,设服从正态分布,分别求对a、b的偏导数并令它们等于零。
先求x,y的平均值X,Y再用公式代入求
解:b=(x1y1+x2y2+...xnyn-nXY)/(x1+x2+...xn-nX)后把x,y的平均数X，Y代入a=Y-bX求出a并代入总的公式y=bx+a得到线性回归方程(X 为xi的平均数，Y为yi的平均数)。
求回归直线方程
求回归直线方程在统计学中，回归分析是指通过建立一个数学模型来分析与预测自变量和因变量的关系。
回归分析是一种多元统计方法，可用于描述一组数据之间的关系以及预测未来数据的趋势。
在回归分析中，回归直线是非常重要的，它是通过拟合数据点确定的一条直线，用于描述自变量和因变量之间的关系。
回归直线方程的基本形式为：y = mx + b其中，y是因变量，x是自变量，m是斜率，b是截距。
斜率表示因变量y随着自变量x的变化而变化的比率，截距表示当自变量为0时，因变量的值。
回归直线方程的求解可以通过最小二乘法进行，最小二乘法是一种通过求解平方误差最小化模型的方法。
计算平方误差的公式可以表示为：SS = Σ(y - ŷ)²其中，SS是平方误差，y是实际的因变量值，ŷ是回归预测的因变量值。
通过最小化平方误差，可以得到最优的回归直线。
求解回归直线方程的步骤如下：1. 收集数据：首先需要收集自变量和因变量的一组数据，这些数据需要符合要求，如数据需要是连续的、随机分布的等。
2. 确定自变量和因变量：确定自变量和因变量的关系，例如，自变量为气温，因变量为销售量。
3. 绘制散点图：利用收集到的数据，绘制出自变量与因变量的散点图，从而观察出它们之间的数量关系。
4. 确定回归方程类型：根据数据的关系，确定回归方程类型，如线性回归、非线性回归等。
5. 拟合回归直线：根据最小二乘法，对散点图进行回归分析，得到回归直线的方程，从而通过方程进行预测和分析。
6. 检验拟合优度：通过拟合优度检验方法，检验回归模型的效应，以确定该模型是否适用于实际场景。
总之，在求回归直线方程的过程中，需要收集数据、确定自变量和因变量、绘制散点图、拟合回归直线和检验拟合优度等步骤。
通过这些步骤，可以得到回归直线方程，从而预测和分析自变量和因变量之间的关系，这对于许多应用领域都是非常有用的。
回归直线公式记忆
回归直线公式记忆回归直线公式是数学中的一个重要概念，用于描述两个变量之间的线性关系。
在统计学和机器学习等领域，回归分析是一种常用的方法，而回归直线公式则是回归分析的基础。
回归直线公式可以表示为y = ax + b，其中y是因变量，x是自变量，a和b分别是斜率和截距。
斜率a表示因变量y随自变量x的变化率，截距b表示当自变量x为0时，因变量y的取值。
通过回归直线公式，我们可以预测因变量的值，或者根据自变量的值来推断因变量的变化。
回归直线公式的意义在于描述了两个变量之间的线性关系。
在实际问题中，我们经常需要分析变量之间的关系，并进行预测和推断。
回归直线公式可以帮助我们理解这种关系，并提供一种简洁的方式来进行预测和推断。
在回归分析中，选择合适的回归直线公式是非常重要的。
通常情况下，我们会通过最小二乘法来确定回归直线的斜率和截距。
最小二乘法是一种常用的拟合方法，它通过最小化残差平方和来选择最优的回归直线。
回归直线公式的应用非常广泛。
在经济学中，回归直线公式可以用来研究经济变量之间的关系，如GDP和失业率之间的关系。
在社会科学中，回归直线公式可以用来研究人口统计学数据和社会现象之间的关系，如教育水平和收入的关系。
在工程领域中，回归直线公式可以用来预测产品的性能，如汽车的燃油效率和引擎功率之间的关系。
除了简单的一元线性回归，回归直线公式还可以扩展到多元线性回归，其中自变量有多个。
多元线性回归可以更准确地描述多个变量之间的关系，并进行更精确的预测和推断。
回归直线公式的应用还可以进一步扩展到非线性回归，其中因变量和自变量之间的关系不是线性的。
非线性回归可以通过引入非线性函数来描述更复杂的关系，如指数函数、对数函数等。
回归直线公式是一种重要的数学工具，用于描述两个变量之间的线性关系。
它可以帮助我们理解和分析实际问题中的数据，并进行预测和推断。
通过选择合适的回归直线公式，我们可以更好地理解变量之间的关系，并进行有效的数据分析。
直线回归法的公式推导
2.用行列式求二元一次方程组中a和b的解
Δ= n Σx = n Σx2-(Σx) 2
Σx Σx2 Σy Σx
Δa= Σxy Σx2 = ΣyΣx2-Σx Σxy
Δb= n Σy = nΣxy-Σx Σy
Σx Σxy
2.用行列式求二元一次方程组中a和b的解
a=
Δa Δ
ΣyΣx2-Σx Σxy = n Σx2-(Σx) 2
因而也无法据此作出判断。
二、直线回归法公式推导
第三，判断所有误差平方和是否最小。 即：Σei2 =0
这种方法既排除了正负误差的符号问 题，又避免了绝对值运算的麻烦。
因此，可以据误差的平方和是否达 到最小，来判断直线方程y=a+bx的总误差 是否达到最小。
此法又称最小二乘法或最小平方法。
二、直线回归法公式推导
主要内容
一
回归直线法的原理
二
回归直线的公式推导
一、直线回归法的原理
直线回归发的原理——微积分极值原理
y 成本（元）
y=a+bx
0
x 业务量（件）
二、直线回归法公式推导
从散布图法可以看出，我们总能设法 找到一条尽可能通过所有坐标点，也就是 所有误差最小的惟一直线y=a+bx 。
设ei为当业务量为xi时，实际值（又 称观测值）yi与计算值（a+bxi）的误差， 即
对上式求a的偏导数，得：
–2Σy +2na +2bΣx=0
整理得
Σy =na +bΣx
（1）式
1.按公式法推导a，b计算公式的过程
对Σy2–2aΣy–2bΣxy+na2+2abΣx+b2 Σx2=0
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回归直线方程的三种推导方法 巴州二中母润萍回归直线方程是新课改新增内容之一，在必修数学3中对两个具有线性相关关系的变量利用回归分析的方法进行了研究，书中直接给出了回归直线方程系数的公式，在选修2-3中给出了回归直线方程的截距和斜率的最小二乘法估计公式的另一种形式的推导方法，根据所学知识，我总结了3种推导回归直线方程的方法：设x 与y 是具有线性相关关系的两个变量，且相应于样本的一组观测值的n 个点的坐标分别是：112233()()()()n n x y x y x y x y ，，，，，，，，，设所求的回归方程为i i y bx a =+，(123)i n =，，，，．显然，上面的各个偏差的符号有正、有负，如果将他们相加会相互抵消一部分，因此他们的和不能代表n 个点与回归直线的整体上的接近程度，因而采用n 个偏差的平方和Q 来表示n 个点与相应直线（回归直线）在整体上的接近程度，即Q =∑(y i −y i ̂)2ni=1=∑(y i −bx i −a )2ni=1求出当Q 取最小值时的a b ，的值，就求出了回归方程． 下面给出回归方程的推导方法一：一、先证明两个在变形中用到的公式公式（一）22211()nni ii i x x x nx ==-=-∑∑，其中12nx x x x n +++=证明：2222121()()()()ni n i x x x x x x x x =-=-+-++-∑∵22221212()2n n x x x x x x nxnxn+++=+++-+222222222212121()2()nnni i x x x nx nx x x x x nx==+++-+=+++=-∑22211()nni i i i x x x nx==-=-∑∑∴．公式（二）11()()nnii i i i i xx y y x y nx y==--=-∑∑证明：11221()()()()()()()()ni i n n i x x y y x x y y x x y y x x y y =--=--+--++--∑∵11221122()()n n n n x y x y x y x y y x x y y x x y y x nx y=+++-+++++++12121[()()]ni i n n i x y x x x y y y y x nx y==-++++++++∑12121()()n n n i i i x x x y y y x y n y x nx y n n=++++++⎡⎤=-++⎢⎥⎣⎦∑112nni i i i i i x y nxy nxy x y nxy===-+=-∑∑，11()()nni i i i i i x x y y x y nx y==--=-∑∑∴．二、推导：将Q 的表达式的各项先展开，再合并、变形 2222112233()()()()n n Q y bx a y bx a y bx a y bx a =--+--+--++--2222121122()[2()2()]n y y y y bx a y bx a =+++-+++展开222211111222n n nnni i i i ii i i i i i y b x y a y bxab x na ======--+++∑∑∑∑∑合并同类项22221111122nnii n n ni i i i i i i i i y x na na b b x b x y y nn =====⎛⎫ ⎪ ⎪=--+-+ ⎪ ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑以a b ，的次数为标准整理22221112()2nn nii i i i i i na na y bx bxb x y y ====--+-+∑∑∑转化为平均数x y，22222111[()]()2nnnii i i i i i n a y bx n y bx bxb x y y ====----+-+∑∑∑配方法2222222111[()]22nnnii i i i i i n a y bx ny nbxy nb x bxb x y y ====---+-+-+∑∑∑展开222222111[()]()2()()nnni i i i i i i n a y bx b x nx b x y nxy y ny ====--+---++∑∑∑整理2222111[()]()2()()()nnnii i i i i i n a y bx bxx b x x y y y y ====--+----+-∑∑∑用公式（一）、（二）变形22212111()()[()]()()()ni i n ni i i nii i i x x y y n a y bx x x b y y x x ====⎡⎤--⎢⎥⎢⎥=--+--+-⎢⎥-⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑配方22212212211111()()()()()()()()()nni i i i n n i i i i n ni i i i i x x y y x x y y n a y bx x x b y y x x x x ======⎡⎤⎡⎤----⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎢⎥=--+---+-⎣⎦⎢⎥--⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑∑∑配方法在上式中，共有四项，后两项与a b ，无关，为常数；前两项是两个非负数的和，因此要使得Q 取得最小值，当且仅当前两项的值都为0．所以 b =∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1∑(x i−x̅)2n i=1 a ＝y ̅−bx̅ 或1221ni ii n i i x ynxyb x nx==-=-∑∑用公式（一）、（二）变形得上述推导过程是围绕着待定参数a b ，进行的，只含有i i x y ，的部分是常数或系数，用到的方法有： ① 配方法，有两次配方，分别是a 的二次三项式和b 的二次三项式； ② 形时，用到公式（一）、（二）和整体思想； ③ 用平方的非负性求最小值．④ 实际计算时，通常是分步计算：先求出x y，，再分别计算1()()nii i xx y y =--∑，21()nii xx =-∑或1ni ii x ynx y=-∑，221nii xnx=-∑的值，最后就可以计算出a b ，的值．推导方法二：Q =∑(y i −y i ̂)2ni=1=∑(y i −bx i −a )2ni=1=∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)+(y ̅−bx̅)−a ]2ni=1=∑{[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]2+2[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]∗[(y ̅−bx̅)−a ]+[(y ̅−bx̅)−a ]2}ni=1=∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]2+2∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]∗[(y ̅−bx̅)−a ]ni=1+n (y ̅−bx̅−a )2ni=1注意到∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]∗[(y ̅−bx̅)−a ]=(y ̅−bx̅−a )∑[y i −bx i −(y ̅−bx̅)]ni=1ni=1=(y ̅−bx̅−a )[∑y i −b ∑x i −n (y ̅−bx̅)ni=1n i=1]=(y ̅−bx̅−a )[ny ̅−nbx̅−n (y ̅−bx̅)]=0因此，Q =∑[y i −bx i −(y̅−bx̅)]2+n (y ̅−bx̅−a )2n i=1 =b 2∑(x i −x̅)2ni=1−2b ∑(x i −x̅)(y i −y ̅)+∑(y i −y ̅)2ni=1ni=1+n (y ̅−bx̅−a )2=n (y ̅−bx̅−a )2+∑(x i −x̅)2[b −∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1∑(x i −x̅)2n i=1]2ni=1−[∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1]2∑(x i −x̅)2n i=1+∑(y i −y ̅)2ni=1在上式中，后面两项和a,b 无关，前两项为非负数，因此，要使Q 达到最小值，当且仅当前两项均为0，即有b =∑(x i −x̅)(y i −y ̅)n i=1∑(x i −x̅)2n i=1a ＝y ̅−bx̅ 总结：这种方法难想到为什么要这样处理，并且计算量很大。
还有不足之处是它与必修三给出的公式形式上还是有所区别，还要对形式进行转化。
推导方法三：Q =∑(y i −y i ̂)2ni=1=∑(y i −bx i −a )2ni=1两边对a 求导得−2∑(y i −bx i −a )=−2[(y 1−bx i −a )+(y 2−bx 2−a )+⋯⋯+(y n −bx n −a )]ni=1=−2[(y 1+y 2+⋯⋯+y i )−b (x 1+x 2+⋯⋯+x n )−na ]=−2(ny ̅−bnx̅−na )令−2(ny ̅−bnx̅−na )=0得a ＝y ̅−bx̅（1）若两边对b 求导得−2∑(y i −bx i −a )x i ni=1=−2[(y 1−bx i −a )x 1+(y 2−bx 2−a )x 2+⋯⋯+(y n −bx n −a )x n ]=−2[(x 1y 1+x 2y 2+⋯⋯+x n y n )−b (x 12+x 22+⋯⋯+x n 2)−a (x 1+x 2+⋯⋯+x n )]=−2(∑x i ni=1y i −b ∑x i 2ni=1−anx̅)令−2(∑x i n i=1y i −b ∑x i 2n i=1−anx̅)=0 将（1）式带入上式得b =∑x i y i n i=1−nx̅y̅∑x i 2n i=1−nx̅总结：这种方法应该比以上两种方法都简单，学生在学习过导数及其利用导数求极值之后，度这个方法的推导能够理解。