用R软件进行一元线性回归 实验报告

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用R软件进行一元线性回归 实验报告

用R软件进行一元线性回归  实验报告

数理统计上机报告上机实验题目:用R软件进行一元线性回归上机实验目的:1、进一步理解假设实验的基本思想,学会使用实验检验和进行统计推断。

2、学会利用R软件进行假设实验的方法。

一元线性回归基本理论、方法:基本理论:假设预测目标因变量为Y,影响它变化的一个自变量为X,因变量随自变量的增(减)方向的变化。

一元线性回归分析就是要依据一定数量的观察样本(Xi, Yi),i=1,2…,n,找出回归直线方程Y=a+b*X方法:对应于每一个Xi,根据回归直线方程可以计算出一个因变量估计值Yi。

回归方程估计值Yi 与实际观察值Yj之间的误差记作e-i=Yi-Yi。

显然,n个误差的总和越小,说明回归拟合的直线越能反映两变量间的平均变化线性关系。

据此,回归分析要使拟合所得直线的平均平方离差达到最小,据此,回归分析要使拟合所得直线的平均平方离差达到最小,简称最小二乘法将求出的a和b 代入式(1)就得到回归直线Yi=a+bXi 。

那么,只要给定Xi值,就可以用作因变量Yi的预测值。

(一)实验实例和数据资料:有甲、乙两个实验员,对同一实验的同一指标进行测定,两人测定的结果如试问:甲、乙两人的测定有无显著差异?取显著水平α=0.05.上机实验步骤:1(1)设置假设:H0:u1-u-2=0:H1:u1-u-2<0(2)确定自由度为n1+n2-2=14;显著性水平a=0.05 (3)计算样本均值样本标准差和合并方差统计量的观测值alpha<-0.05;n1<-8;n2<-8;x<-c(4.3,3.2,3.8,3.5,3.5,4.8,3.3,3.9);y<-c(3.7,4.1,3.8,3.8,4.6,3.9,2.8,4.4);var1<-var(x);xbar<-mean(x);var2<-var(y);ybar<-mean(y);Sw2<-((n1-1)*var1+(n2-1)*var2)/(n1+n2-2)t<-(xbar-ybar)/(sqrt(Sw2)*sqrt(1/n1+1/n2));tvalue<-qt(alpha,n1+n2-2);(4)计算临界值:tvalue<-qt(alpha,n1+n2-2)(5)比较临界值和统计量的观测值,并作出统计推断实例计算结果及分析:alpha<-0.05;> n1<-8;> n2<-8;> x<-c(4.3,3.2,3.8,3.5,3.5,4.8,3.3,3.9);> y<-c(3.7,4.1,3.8,3.8,4.6,3.9,2.8,4.4);> var1<-var(x);> xbar<-mean(x);> var2<-var(y);> ybar<-mean(y);> Sw2<-((n1-1)*var1+(n2-1)*var2)/(n1+n2-2)> t<-(xbar-ybar)/(sqrt(Sw2)*sqrt(1/n1+1/n2));> var1[1] 0.2926786> xbar[1] 3.7875> var2[1] 0.29267862> ybar[1] 3.8875Sw2[1] 0.2926786> t[1] -0.3696873tvalue[1] -1.76131分析:t=-0.3696873>tvalue=-1.76131,所以接受假设H1即甲乙两人的测定无显著性差异。

用R软件实现一元线性回归

用R软件实现一元线性回归

用R软件实现一元线性回归一)理解一元线性回归,并会通过软件实现一元线性回归二)通过软件计算回归系数,会进行回归方差的显著性检验实验目的(三)掌握残差分析四)掌握回归系数的区间估计五)掌握预测和控制实验环境一、实验原理一)一元线性回归模型PC电脑1部,R软件y1x二)回归方程的显著性检验1.t检验2.F检验3.相关系数的显著性检验三)残差分析四)回归系数的区间估计五)预测1.单值预测2.区间预测二、实验内容及步骤案例3一家保险公司十分关心其总公司营业部加班的程度,决定认真调查一下现状,经过10周时间,收集了每周加班时间的数据和签发的新保单的数据,x为每周签发的新保单数据,y为每周加班时间(小时),数据见表2-1.表2-1每周加班工夫和签发的新保单的数据表周序号xy18253.522151.0310704.045502.054801.0713504.583251.596703.01012155.01.绘制散点图X Y<-c(3.5,1,4,2,1,4.5,1.5,3,5) 1plot(X,Y,main="每周加班工夫和签发的新保单的散点图")。

abline(lm(Y~X))成效分析:从图可发觉,每周加班工夫和签发的新保单成线性干系,因此能够斟酌一元线性模子。

2.求出回归方程,并对响应的方程做检修求出回归方程,并对相应方程做检验a<-lm(Y~X)summary(a)Call:lm(formula = Y ~ X)Residuals:Min1QMedian3QMax-0. -0....Coefficients:Estimate Std。

Error t value Pr(>|t|)(Intercept) 0.xxxxxxxx.xxxxxxxx.3390.745X0.xxxxxxxx.xxxxxxxx.4656.34e-05 ***2Signif。

codes:0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1Residual standard error: 0.485 on 7 degrees of freedomMultiple : 71.65 on 1 and 7 DF,p-value: 6.344e-05结果分析:从上述程序的输出结果可以看出回归方程通过了回归参数的检验与回归方程的检验,因此得到的回归方程为:Y0.xxxxxxx+0.xxxxxxxX3.参数估计confint(a)2.5 %97.5 %Intercept) -0.xxxxxxxx0 0.xxxxxxxx4#这里出现的是常数项置信区间X0.xxxxxxxx7 0.xxxxxxxx1#这里出现的是系数的置信区间4.预测预测N<-data.frame(X=260)#输入X=260NX1 260XXXXXXfitlwrupr1 1. -0.xxxxxxx 2.结果分析:由上述程序计算结果可得预测值与相应的预测区间为Y(260)0.241.069,2.374]平均值E(y)的置信区间计算如下:yconf yconffitlwrupr1 1. 0. 1.结果分析:平均值E(y)的置信区间为[1.069,1.692]5.残差分析残差分析残差e e3xxxxxxx.xxxxxxxx0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx7890.xxxxxxxx0.xxxxxxxx0.xxxxxxxx标准化残差ZRE<-e/1.319 ##计算回归a的标准化残差ZRExxxxxxx.xxxxxxxx0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx7890.xxxxxxxx0.xxxxxxxx0.xxxxxxxx学生化残差SRE<-rstandard(a) ##计算学生化残差SRExxxxxxx.xxxxxxxx0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -0.xxxxxxxx -1.xxxxxxxx -1.xxxxxxxx7890.xxxxxxxx0.xxxxxxxx1.xxxxxxxx成效分析:能够看出,学生氏残差绝对值都小于2,因此模子吻合根本假定。

用R软件进行回归分析

用R软件进行回归分析

数理统计上机报告上机实验题目: 用R软件进行回归分析上机实验目的:1 进一步理解回归分析的基本思想, 学会使用回归进行统计推理。

2 学会利用R软件进行回归分析的方法。

一元线性回归基本理论、方法:1 根据样本观察值对经济计量模型参数进行估计, 求的回归方程。

2 对回归方程、参数估计值进行显著性检验。

3 利用回归方程进行分析、评论及预测。

P430第十一题上机实验步骤:y<-c(2813,2705,11103,2590,2131,5181)x<-c(3.25,3.20,5.07,3.14,2.90,4.02)xbar<-mean(x)L11<-sum((x-xbar)^2)ybar<-mean(y)Lyy<-sum((y-ybar)^2)L1y<-sum((x-xbar)*(y-ybar))n<-length(x)beta_1<-L1y/L11beta_0<-ybar-xbar*beta_1sigma2_hat<-(Lyy-beta_1*L1y)/(n-2)sigma_hat<-sqrt(sigma2_hat)实例计算结果及分析:1> L11[1] 3.321333> Lyy[1] 59353704> L1y[1] 13836.19> beta_0[1] -10562.69> beta_1[1] 4165.854> sigma_hat[1] 654.6287>P=-10562.69+4165LP432 第十八题上机实验步骤:y<-c(64,60,71,61,54,77,81,93,93,51,76,96,77,93,95,54,168,99)X<-matrix(0, nrow = 18, ncol = 4)X[,1]<-rep(1,18)X[,2]<-c(0.4,0.4,3.1,0.6,4.7,1.7,9.4,10.1,11.6,12.6,10.9,23.1,23.1,21 .6,23.1,1.9,26.8,29.9)X[,3]<-c(53,23,19,34,24,65,44,31,29,58,37,46,50,44,56,36,58,51)X[,4]<-c(158,163,37,157,59,123,46,117,173,112,111,114,134,73,168,143, 202,124)beta<-solve(t(X)%*%X)%*%t(X)%*%yyhat<-X%*%betaytidle<-y-yhat23所求得的回归方程为123ˆ43.65 1.780.080.16y x x x =+-+。

一元线性回归实验报告

一元线性回归实验报告

⼀元线性回归实验报告实验⼀⼀元线性回归⼀实验⽬的:掌握⼀元线性回归的估计与应⽤,熟悉EViews的基本操作。

⼆实验要求:应⽤教材P61第12题做⼀元线性回归分析并做预测。

三实验原理:普通最⼩⼆乘法。

四预备知识:最⼩⼆乘法的原理、t检验、拟合优度检验、点预测和区间预测。

五实验内容:第2章练习12下表是中国2007年各地区税收Y和国内⽣产总值GDP的统计资料。

单位:亿元(1)作出散点图,建⽴税收随国内⽣产总值GDP变化的⼀元线性回归⽅程,并解释斜率的经济意义;(2)对所建⽴的回归⽅程进⾏检验;(3)若2008年某地区国内⽣产总值为8500亿元,求该地区税收收⼊的预测值及预测区间。

六实验步骤1.建⽴⼯作⽂件并录⼊数据:(1)双击桌⾯快速启动图标,启动Microsoft Office Excel, 如图1,将题⽬的数据输⼊到excel表格中并保存。

(2)双击桌⾯快速启动图标,启动EViews6程序。

(3)点击File/New/ Workfile…,弹出Workfile Create对话框。

在WorkfileCreate对话框左侧Workfile structure type栏中选择Unstructured/Undated 选项,在右侧Data Range中填⼊样本个数31.在右下⽅输⼊Workfile的名称P53.如图2所⽰。

图 1 图 2(4)下⾯录⼊数据,点击File/Import/Read Text-Lotus-Excel...选中第(1)步保存的excel表格,弹出Excel Spreadsheet Import对话框,在Upper-left data cell栏输⼊数据的起始单元格B2,在Excel 5+sheet name栏中输⼊数据所在的⼯作表sheet1,在Names for series or Number if named in file栏中输⼊变量名Y GDP,如图3所⽰,点击OK,得到如图4所⽰界⾯。

线性回归分析实验报告

线性回归分析实验报告

实验一:线性回归分析实验目的:通过本次试验掌握回归分析的基本思想和基本方法,理解最小二乘法的计算步骤,理解模型的设定T检验,并能够根据检验结果对模型的合理性进行判断,进而改进模型。

理解残差分析的意义和重要性,会对模型的回归残差进行正态型和独立性检验,从而能够判断模型是否符合回归分析的基本假设。

实验内容:用线性回归分析建立以高血压作为被解释变量,其他变量作为解释变量的线性回归模型。

分析高血压与其他变量之间的关系。

实验步骤:1、选择File | Open | Data 命令,打开gaoxueya.sav图1-1 数据集gaoxueya 的部分数据2、选择Analyze | Regression | Linear…命令,弹出Linear Regression (线性回归) 对话框,如图1-2所示。

将左侧的血压(y)选入右侧上方的Dependent(因变量) 框中,作为被解释变量。

再分别把年龄(x1)、体重(x2)、吸烟指数(x3)选入Independent (自变量)框中,作为解释变量。

在Method(方法)下拉菜单中,指定自变量进入分析的方法。

图1-2 线性回归分析对话框3、单击Statistics按钮,弹出Linear Regression : Statistics(线性回归分析:统计量)对话框,如图1-3所示。

1-3线性回归分析统计量对话框4、单击 Continue 回到线性回归分析对话框。

单击Plots ,打开Linear Regression:Plots (线性回归分析:图形)对话框,如图1-4所示。

完成如下操作。

图1-4 线性回归分析:图形对话框5、单击Continue ,回到线性回归分析对话框,单击Save按钮,打开Linear Regression;Save 对话框,如图1-5所示。

完成如图操作。

图1-5 线性回归分析:保存对话框6、单击Continue ,回到线性回归分析对话框,单击Options 按钮,打开Linear Regression ;Options 对话框,如图1-6所示。

R软件实现线性回归模型

R软件实现线性回归模型

Executive SummaryThe purpose of this project is to explore the impact of a set of variables like horsepower, transmission configuration, engine cylinder configuration, etc. on the mileage mpg (Miles per Gallon). And come up with a model which can accurately predict the mileage of a car. Ordinary Least Squares model was fit and best model was selected based on RMSE, R-squared and AIC value.Most of the predictors in the dataset are correlated which makes the ordinary least squares solution unstable and increases the variability. Therefore, we used the Partial least Sqaures which finds components that maximally summarise the variation of the predictors while simultaneously requiring the predictors to have maximum correlation with the response. 3 components were chosen as it gave the minimum RMSE value.On comparing both the models in terms of RMSE and R-squared, we conclude that PLS is a bit superior than the linear regression as the RMSE is significantly lower.Exploratory AnalysisWe plot various box plots to visualise the distribution of mpg by various groups of the categorical variable.[1] In plot-1 (see appendix for all plots) we see that the mpg of cars with automatic transmission is much lower than manual. We can check if the difference b/w their mean values are statistically significant through a two-samples independent t-test.aggregate(mpg~am, data = mtcars, mean)## am mpg## 1 0 17.14737## 2 1 24.39231t.test(mpg~am, data=mtcars)#### Welch Two Sample t-test#### data: mpg by am## t = -3.7671, df = 18.332, p-value = 0.001374## alternative hypothesis: true difference in means is not equal to 0## 95 percent confidence interval:## -11.280194 -3.209684## sample estimates:## mean in group 0 mean in group 1## 17.14737 24.39231p value <0.05, we reject the null hypothesis that the true mean difference is equal to zero. Hence, the difference is statistically significant and the cars with automatic transmission have alower mpg on an average. Plot-2 shows that generally, mpg of cars with S engine configuration is much higher. We can confirm this using a t-test as shown above.t.test(mpg~vs, data= mtcars)#### Welch Two Sample t-test#### data: mpg by vs## t = -4.6671, df = 22.716, p-value = 0.0001098## alternative hypothesis: true difference in means is not equal to 0## 95 percent confidence interval:## -11.462508 -4.418445## sample estimates:## mean in group 0 mean in group 1## 16.61667 24.55714##t = -4.6671, df = 22.716, p-value = 0.0001098p value is 0.0001, we reject the null hypothesis that the true mean difference b/w cars with different engine configuration is 0. The difference is statistically significant. The configuration of the engine significantly affects the mileage. By looking at plot-3 it is safe to assume, higher th number of cylinders in the car, lower is the mpg. Such definite conclusions cannot be drawn by looking at plot-4 & plot-5 but we can perform t-tests for it.head(mtcars,3)## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb## Mazda RX4 21.0 6 160 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4## Mazda RX4 Wag 21.0 6 160 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4## Datsun 710 22.8 4 108 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1dim(mtcars)## [1] 32 11names(mtcars)## [1] "mpg" "cyl" "disp" "hp" "drat" "wt" "qsec" "vs" "am" "gear"## [11] "carb"For buliding the model we will randomly split the mtcars data into training and test setusing split.sample function in caTools package.[2].#install.packages("caTools")library(caTools)set.seed(88) #to fix the result that we get as we get different results everytime we r spl =sample(1:nrow(data), size=0.85*nrow(data))train =data[spl,]test =data[-spl,]#this is the method for splitting the data set into training and test data when the outcome #continuousmtcars1<-mtcars[-(28:32), ] #the training settest_data<-mtcars[28:32, ] #test data settest_data## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb## Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.9 1 1 5 2## Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.5 0 1 5 4## Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.5 0 1 5 6## Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.6 0 1 5 8## Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.6 1 1 4 2Regression AnalysisWe have graphically seen that Manual is better for mpg. Now we will qantify the difference between them.mtcars1$cyl<-factor(mtcars1$cyl)mtcars1$vs<-factor(mtcars1$vs)mtcars1$am<-factor(mtcars1$am)mtcars1$carb<-factor(mtcars1$carb)mtcars1$gear<-factor(mtcars1$gear)There are various methods for choosing a subset of variables for the best regression model which can explain variability in response variable well. There are 2 classes of algorithms for that:---1. All possible regression approach2. sequential selectioni. forward selectionii. backward selectionModels are selected on the basis of adj. R2, MS Res, Mallow's statistic and/or AIC. Here I will use the 'all possible regression approach' algorithm and choose the best model on the basis of AIC using StepAIC funcion.Selecting the Best Model#install.packages("MASS")library(MASS)stepAIC(lm(mpg~., mtcars1), direction ="both") #direction can be forward, backward or both ## Start: AIC=58.36## mpg ~ cyl + disp + hp + drat + wt + qsec + vs + am + gear + carb#### Df Sum of Sq RSS AIC## - cyl 2 0.5244 77.711 54.543## - qsec 1 1.3899 78.577 56.842## - am 1 2.0239 79.211 57.059## - vs 1 3.3084 80.495 57.494## <none> 77.187 58.361## - wt 1 6.1828 83.369 58.441## - hp 1 6.2913 83.478 58.476## - gear 2 13.0445 90.231 58.577## - carb 3 21.9188 99.105 59.109## - disp 1 10.0829 87.270 59.675## - drat 1 24.4139 101.601 63.781#### Step: AIC=54.54## mpg ~ disp + hp + drat + wt + qsec + vs + am + gear + carb#### Df Sum of Sq RSS AIC## - qsec 1 0.975 78.686 52.880## - am 1 2.272 79.983 53.322## - vs 1 3.685 81.396 53.794## <none> 77.711 54.543## - gear 2 14.013 91.724 55.019## - wt 1 8.006 85.717 55.191## - hp 1 9.495 87.206 55.656## - disp 1 13.237 90.948 56.790## + cyl 2 0.524 77.187 58.361## - carb 3 36.381 114.092 58.912## - drat 1 28.307 106.018 60.930#### Step: AIC=52.88## mpg ~ disp + hp + drat + wt + vs + am + gear + carb#### Df Sum of Sq RSS AIC## - am 1 2.925 81.611 51.865## - vs 1 3.430 82.116 52.032## <none> 78.686 52.880## - wt 1 7.356 86.042 53.293## - gear 2 15.910 94.595 53.852## - hp 1 10.714 89.400 54.327## + qsec 1 0.975 77.711 54.543## - disp 1 12.295 90.981 54.800## + cyl 2 0.109 78.577 56.842## - drat 1 31.300 109.986 59.922## - carb 3 50.314 128.999 60.227#### Step: AIC=51.87## mpg ~ disp + hp + drat + wt + vs + gear + carb#### Df Sum of Sq RSS AIC## - vs 1 0.580 82.191 50.057## - wt 1 4.872 86.483 51.431## <none> 81.611 51.865## - hp 1 7.895 89.506 52.359## - disp 1 9.458 91.069 52.826## + am 1 2.925 78.686 52.880## - gear 2 16.904 98.515 52.948## + qsec 1 1.628 79.983 53.322## + cyl 2 0.181 81.430 55.805## - drat 1 39.399 121.010 60.501## - carb 3 60.038 141.649 60.753#### Step: AIC=50.06## mpg ~ disp + hp + drat + wt + gear + carb#### Df Sum of Sq RSS AIC## <none> 82.191 50.057## - hp 1 7.949 90.140 50.549## - gear 2 16.535 98.726 51.006## + qsec 1 0.784 81.406 51.798## + vs 1 0.580 81.611 51.865## - wt 1 12.873 95.064 51.985## + am 1 0.075 82.116 52.032## - disp 1 17.622 99.812 53.301## + cyl 2 0.091 82.100 54.027## - drat 1 40.417 122.608 58.855## - carb 3 61.085 143.276 59.061#### Call:## lm(formula = mpg ~ disp + hp + drat + wt + gear + carb, data = mtcars1) #### Coefficients:## (Intercept) disp hp drat wt## 6.43785 0.03444 -0.03613 5.56520 -2.27712## gear4 gear5 carb2 carb3 carb4## 4.49717 2.95981 -4.03391 -1.42888 -7.24308m1<-lm(mpg ~disp +hp +drat +wt +vs +am +gear +carb, data=mtcars1) #checking for multicollinearity using vif and clorrelation chart#install.packages("car")library(car)vif(m1)## GVIF Df GVIF^(1/(2*Df))## disp 58.92572 1 7.676309## hp 23.34290 1 4.831449## drat 14.24762 1 3.774602## wt 22.09888 1 4.700944## vs 24.57621 1 4.957440## am 23.80195 1 4.878724## gear 36.26722 2 2.454023## carb 144.39082 3 2.290463#install.packages("PerformanceAnalytics")library(PerformanceAnalytics)chart.Correlation(mtcars1[,c(1,3,4,5,6,7)], histogram =T)StepAIC fn. will form models with all possible combinations of regressors. Then model is selected on the basis of AIC (Akaike's Information Criteria);The variance inflation factor (VIF), which assesses how much the variance of an estimated regression coefficient increases if your predictors are correlated. If no factors are correlated, the VIFs will all be 1. A VIF between 5 and 10 indicates high correlation that may be problematic. And if the VIF goes above 10, you can assume that the regression coefficients are poorly estimated due to multicollinearity. Remove highly correlated predictors from the model. If you have two or morefactors with a high VIF, remove one from the model. Because they supply redundant information, removing one of the correlated factors usually doesn't drastically reduce the R-squared. Consider using stepwise regression, best subsets regression, or specialized knowledge of the data set to remove these variables.We remove disp as it is highly correlated with all the other regressors along with other regressors which had high vif. We fit various other models and select the best of them:m2<-lm(mpg~hp+drat+wt+am+carb-1, mtcars1)extractAIC(m2)## [1] 8.00000 51.25171summary(m2)$coef## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)## hp -0.023422257 0.01556769 -1.504543172 0.148884027## drat 4.979435055 1.74005818 2.861648600 0.009984374## wt -0.003874243 1.15347572 -0.003358756 0.997355121## am0 7.775902513 8.60531624 0.903616124 0.377513564## am1 9.979994455 8.74368339 1.141394765 0.267887780## carb2 -2.127666831 1.36934339 -1.553786172 0.136734494## carb3 -2.531807306 1.92848074 -1.312850705 0.204870209## carb4 -5.842635235 2.02749628 -2.881699602 0.009555014#the coef are not significant and vif is also somewhat highVariables like hp(horsepower), wt are expected to be significant but are not. Hence, problem due to multicollinearity still persists in the model. Hence, we remove wt. By looking at the correlation chart, we see that most of the regressor var. are correlated to each other. so we pick a model with less no. of regressors.m9<-lm(mpg~am+wt, mtcars1)m6<-lm(mpg~am+wt+hp, mtcars1)anova(m6,m9) #it is significant.## Analysis of Variance Table#### Model 1: mpg ~ am + wt + hp## Model 2: mpg ~ am + wt## Res.Df RSS Df Sum of Sq F Pr(>F)## 1 23 154.23## 2 24 212.61 -1 -58.38 8.706 0.007174 **## ---## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1m7<-lm(mpg~am+wt+hp+cyl, mtcars1)anova(m6,m7); #not significant according to anova## Analysis of Variance Table#### Model 1: mpg ~ am + wt + hp## Model 2: mpg ~ am + wt + hp + cyl## Res.Df RSS Df Sum of Sq F Pr(>F)## 1 23 154.23## 2 21 126.14 2 28.09 2.3382 0.1211summary(m6)#### Call:## lm(formula = mpg ~ am + wt + hp, data = mtcars1)#### Residuals:## Min 1Q Median 3Q Max## -3.6144 -1.5918 -0.3638 1.1406 5.5011#### Coefficients:## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)## (Intercept) 32.79946 2.88463 11.370 6.43e-11 ***## am1 2.63214 1.60467 1.640 0.11455## wt -2.23388 1.03965 -2.149 0.04242 *## hp -0.04513 0.01530 -2.951 0.00717 **## ---## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 #### Residual standard error: 2.59 on 23 degrees of freedom## Multiple R-squared: 0.8416, Adjusted R-squared: 0.8209## F-statistic: 40.72 on 3 and 23 DF, p-value: 2.295e-09vif(m6)## am wt hp## 2.161742 4.201016 3.160674extractAIC(m6) #variance inflation factor and AIC look good.## [1] 4.00000 55.05088According to our objectives our model must contain wt and am. Hence we start from there and perform anova test to check if the added regressor add any new, relevant information to the model. m6 is significant amongst all and it's variance inflation factor and AIC are also low. Mileage at zero weight and horsepower doesn't make any sense, we subtract the intercept.#final modelm6<-lm(mpg~am+wt+hp-1, mtcars1)summary(m6)#### Call:## lm(formula = mpg ~ am + wt + hp - 1, data = mtcars1)#### Residuals:## Min 1Q Median 3Q Max## -3.6144 -1.5918 -0.3638 1.1406 5.5011#### Coefficients:## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)## am0 32.79946 2.88463 11.370 6.43e-11 ***## am1 35.43160 1.90375 18.612 2.31e-15 ***## wt -2.23388 1.03965 -2.149 0.04242 *## hp -0.04513 0.01530 -2.951 0.00717 **## ---## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1#### Residual standard error: 2.59 on 23 degrees of freedom## Multiple R-squared: 0.9869, Adjusted R-squared: 0.9847## F-statistic: 434.1 on 4 and 23 DF, p-value: < 2.2e-16#all coef are significant.confint(m6, level =0.95)## 2.5 % 97.5 %## am0 26.83215463 38.76676260## am1 31.49339554 39.36979756## wt -4.38455441 -0.08320047## hp -0.07677241 -0.01348965Let's check how accurately it can predict the mileage of the car in the test_data.test_data$cyl<-factor(test_data$cyl)test_data$vs<-factor(test_data$vs)test_data$am<-factor(test_data$am)test_data$carb<-factor(test_data$carb)test_data$gear<-factor(test_data$gear)predict(m6, test_data) ; test_data## Lotus Europa Ford Pantera L Ferrari Dino Maserati Bora Volvo 142E## 26.95193 16.43561 21.34583 12.33776 24.30214## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb## Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.9 1 1 5 2## Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.5 0 1 5 4## Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.5 0 1 5 6## Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.6 0 1 5 8## Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.6 1 1 4 21-(abs(predict(m6, test_data)-test_data[1]))/test_data[1]## mpg## Lotus Europa 0.8865768## Ford Pantera L 0.9597713## Ferrari Dino 0.9164555## Maserati Bora 0.8225173## Volvo 142E 0.8643862#comparing predictions through mean and standard deviation of accuracymean((1-(abs(predict(m6, test_data)-test_data[1]))/test_data[1])[,1]);mean((1-(abs(predict(m test_data)-test_data[1]))/test_data[1])[,1]) ## [1] 0.8899414## [1] 0.9041645sd((1-(abs(predict(m6, test_data)-test_data[1]))/test_data[1])[,1]);sd((1-(abs(predict(m7, test_data)-test_data[1]))/test_data[1])[,1]) ## [1] 0.05193654## [1] 0.07878624Predictions from m6 and the actual mileage of the cars in test data are very close with an average accuracy of abput 89%; model m6 is parsimonious and interpretable too.Checking basic assumptions of regressionres<-m6$residualsshapiro.test(res)#### Shapiro-Wilk normality test#### data: res## W = 0.95114, p-value = 0.2285#install.packages("ggfortify")library(ggfortify)autoplot(m6, label.size=4)p>0.05 hence we fail to reject the null hypothesis that residuals are normally distributed. By looking at diagnostic plots, we can say that the residuals are homoscedastic. The scatter points in QQ Plot also seem to lie on the line, thereby confirming their normality. Basic assumptions of regression are met.We can finally, say that compared to cars which had automatic transmission(0) we would expect mileage of cars with manual transmission(1) 2.6 miles per gallon more on average given values of other regressor variables remain same. By looking at the coefficient of theweight variable in the final model, we can conclude that a 1000lbs increase in the weight a car will decrease the mileage by 2.234 miles per gallon.Partial Least SquaresThe predictors in the dataset are correlated which makes the ordinary least squares solution unstable and increases the variability. Therefore, we will use the Partial least Sqaures which finds components that maximally summarise the variation of the predictors while simultaneously requiring the predictors to have maximum correlation with the response.#remove the columns which contains binary or nominal variables.library(e1071)seg_data<-mtcars[ ,-c(2,8:11)]apply(seg_data, 2, skewness)## mpg disp hp drat wt qsec## 0.6106550 0.3816570 0.7260237 0.2659039 0.4231465 0.3690453library(caret)trans<-preProcess(seg_data, method =c("center", "scale"))transformed<-predict(trans, seg_data)complt<-data.frame(transformed, mtcars[,c(2,8:11)])TrainXtrans<-data.frame(transformed[-1] , mtcars[,c(2,8:11)])TrainYtrans<-transformed[,1]The coefficients of skewness are not very large, BoxCox Transformations are not required.cntrl<-trainControl(method ="cv", number =8)plsTune <-train(TrainXtrans, TrainYtrans, method ="pls",trControl = cntrl)plsTune## Partial Least Squares#### 32 samples## 10 predictors#### No pre-processing## Resampling: Cross-Validated (8 fold)## Summary of sample sizes: 28, 28, 29, 27, 27, 29, ...## Resampling results across tuning parameters:#### ncomp RMSE Rsquared MAE## 1 0.4359938 0.9008139 0.3659894## 2 0.4689337 0.8752059 0.3888295## 3 0.4524320 0.8711316 0.3784411#### RMSE was used to select the optimal model using the smallest value.## The final value used for the model was ncomp = 1.Comparison between OLS and PLSWe will now compare the selected models from these two methods.dt<-t(data.frame(c(0.8935, 0.9021),c(0.40844, 6.556)))rownames(dt)<-c("R-squared","RMSE")colnames(dt)<-c("PLS","OLS")library(knitr);library(kableExtra)dt %>%kable("html") %>%kable_styling()PLS OLSR-squared0.893500.9021RMSE0.40844 6.5560The R-squared values do not differ much but the RMSE of PLS is much smaller than the RMSE of OLS. Hence the PLS model is superior than OLS.AppendixThis section includes all the above mentioned Plots.layout(matrix(c(1,2,1,2),2,2, byrow =TRUE))boxplot(mpg~am,data=mtcars,col=c("red", "turquoise"),xlab="transmission type", ylab="miles pergallon", names=c("Automatic","Manual"),main="Plot-1") boxplot(mpg~vs, data= mtcars, col=c(4,"cyan"), xlab="Engine Cylinder Configuration", ylab="Miles/Gallon", las=TRUE, names=c("V shape", "Straight Line Shape"), main="Plolayout(matrix(c(1,2,1,2),2,2, byrow = T))boxplot(mpg~cyl, data= mtcars, col=c("cyan",42,23),ylab="Miles per Gallon", las=TRUE, main="Plot-3")boxplot(mpg~gear, data= mtcars, col=c("cyan",42,23), xlab="No. of Gears",ylab="Miles per Gallon", las=T, main="Plot-4")boxplot(mpg~carb, data= mtcars, col=c("cyan",42,23,"green",600), xlab="Number of carburetors ylab="Miles per Gallon", las=T, main="Plot-5")。

一元线性回归分析研究实验报告

一元线性回归分析研究实验报告

一元线性回归分析研究实验报告一元线性回归分析研究实验报告一、引言一元线性回归分析是一种基本的统计学方法,用于研究一个因变量和一个自变量之间的线性关系。

本实验旨在通过一元线性回归模型,探讨两个变量之间的关系,并对所得数据进行统计分析和解读。

二、实验目的本实验的主要目的是:1.学习和掌握一元线性回归分析的基本原理和方法;2.分析两个变量之间的线性关系;3.对所得数据进行统计推断,为后续研究提供参考。

三、实验原理一元线性回归分析是一种基于最小二乘法的统计方法,通过拟合一条直线来描述两个变量之间的线性关系。

该直线通过使实际数据点和拟合直线之间的残差平方和最小化来获得。

在数学模型中,假设因变量y和自变量x之间的关系可以用一条直线表示,即y = β0 + β1x + ε。

其中,β0和β1是模型的参数,ε是误差项。

四、实验步骤1.数据收集:收集包含两个变量的数据集,确保数据的准确性和可靠性;2.数据预处理:对数据进行清洗、整理和标准化;3.绘制散点图:通过散点图观察两个变量之间的趋势和关系;4.模型建立:使用最小二乘法拟合一元线性回归模型,计算模型的参数;5.模型评估:通过统计指标(如R2、p值等)对模型进行评估;6.误差分析:分析误差项ε,了解模型的可靠性和预测能力;7.结果解释:根据统计指标和误差分析结果,对所得数据进行解释和解读。

五、实验结果假设我们收集到的数据集如下:经过数据预处理和散点图绘制,我们发现因变量y和自变量x之间存在明显的线性关系。

以下是使用最小二乘法拟合的回归模型:y = 1.2 + 0.8x模型的R2值为0.91,说明该模型能够解释因变量y的91%的变异。

此外,p 值小于0.05,说明我们可以在95%的置信水平下认为该模型是显著的。

误差项ε的方差为0.4,说明模型的预测误差为0.4。

这表明模型具有一定的可靠性和预测能力。

六、实验总结通过本实验,我们掌握了一元线性回归分析的基本原理和方法,并对两个变量之间的关系进行了探讨。

一元线性回归分析实验报告

一元线性回归分析实验报告

一元线性回归在公司加班制度中的应用院(系):专业班级:学号姓名:指导老师:成绩:完成时间:一元线性回归在公司加班制度中的应用一、实验目的掌握一元线性回归分析的基本思想和操作,可以读懂分析结果,并写出回归方程,对回归方程进行方差分析、显著性检验等的各种统计检验 二、实验环境SPSS21.0 windows10.0 三、实验题目一家保险公司十分关心其总公司营业部加班的程度,决定认真调查一下现状。

经10周时间,收集了每周加班数据和签发的新保单数目,x 为每周签发的新保单数目,y 为每周加班时间(小时),数据如表所示y3.51.04.02.01.03.04.51.53.05.01. 画散点图。

2. x 与y 之间大致呈线性关系?3. 用最小二乘法估计求出回归方程。

4. 求出回归标准误差σ∧。

5. 给出0β∧与1β∧的置信度95%的区间估计。

6. 计算x 与y 的决定系数。

7. 对回归方程作方差分析。

8. 作回归系数1β∧的显著性检验。

9. 作回归系数的显著性检验。

10.对回归方程做残差图并作相应的分析。

11.该公司预测下一周签发新保单01000x =张,需要的加班时间是多少?12.给出0y的置信度为95%的精确预测区间。

13.给出()E y的置信度为95%的区间估计。

四、实验过程及分析1.画散点图如图是以每周加班时间为纵坐标,每周签发的新保单为横坐标绘制的散点图,从图中可以看出,数据均匀分布在对角线的两侧,说明x和y之间线性关系良好。

2.最小二乘估计求回归方程用SPSS 求得回归方程的系数01,ββ分别为0.118,0.004,故我们可以写出其回归方程如下:0.1180.004y x =+3.求回归标准误差σ∧由方差分析表可以得到回归标准误差:SSE=1.843 故回归标准误差:2=2SSEn σ∧-,2σ∧=0.48。

4.给出回归系数的置信度为95%的置信区间估计。

由回归系数显著性检验表可以看出,当置信度为95%时:0β∧的预测区间为[-0.701,0.937], 1β∧的预测区间为[0.003,0.005].0β∧的置信区间包含0,表示0β∧不拒绝为0的原假设。

线性回归分析实验报告总结

线性回归分析实验报告总结
QQPLOT;
RUN;
PROC GPLOT DATA=b;
PLOT RESIDUAL*PREDICTED RESIDUAL*x1 RESIDUAL*x2;
SYMBOL V=DOT I=NONE;
RUN;
PROC IML;
N=31;PI=1;
USE two_6;
READ ALL VAR{x1 x2 y} INTO M;
Analysis of Variance
Sum of Mean
Source DF Squares Square F Value Pr > F
Model 2 52294 26147 <.0001
Error12
Corrected Total14 53902
由表中的数据可知:SSE(F)=; =15-4=11,而从第(1)问可知SSE(R)=; =15-3=12;所以检验统计量观测值 =[()/1]/[11]=
X=M[,2]#M[,3];
X2=M[,3];
Y=M[,1];
P=Y||X||X2;
CREATE RESOLVE VAR{Y X X2};
APPEND FROM P;
QUIT;
PROC REG DATA=RESOLVE;
MODEL Y=X X2;
RUN;
PROC PRINT;
RUN;(1)<表一>参数估计的sas输出结果为:
(5)对于给定的X1、X2的值为(X01,X02)=(220,2500),由回归方程 =++得到销售量Y的预测值为
从proc reg过程得到矩阵(XTX)-1为:
令X0=(220,2500)T,因为MSE=,利用sas系统中proc iml过程计算可得

R软件实现线性回归模型

R软件实现线性回归模型

R软件实现线性回归模型R软件是一种基于S语言的开源统计分析软件,具有强大的数据分析和建模能力。

在R中,可以使用lm(函数来实现线性回归模型的建立和预测。

下面将介绍如何使用R软件实现线性回归模型。

首先,我们需要准备数据,以便进行回归分析。

假设我们有以下数据集,包含了自变量x和因变量y的观测值:```Rx<-c(10,15,20,25,30)y<-c(15,25,35,45,55)```接下来,我们可以使用lm(函数来建立线性回归模型。

lm(函数的基本语法为:```Rmodel <- lm(formula, data)```其中,formula是回归模型的公式,data是包含观测值的数据框。

回归模型的公式可以使用“y ~ x”的形式来表示,表示y是x的线性函数。

我们可以将以上数据集x和y代入lm(函数来建立线性回归模型:```Rmodel <- lm(y ~ x)```建立好线性回归模型后,可以使用summary(函数来查看模型的统计摘要:```Rsummary(model)```summary(函数将输出模型的拟合优度、回归系数的显著性等统计指标。

如果我们要对新的数据进行预测,可以使用predict(函数。

我们可以创建一个包含新数据的数据框,并将其作为predict(函数的参数。

例如,我们要预测x为35和40时的y值:```Rnewdata <- data.frame(x = c(35, 40))predictions <- predict(model, newdata)```predictions将返回预测的y值。

除了简单的一元线性回归模型,我们还可以构建多元线性回归模型。

在多元线性回归模型中,我们可以使用多个自变量来预测因变量。

假设我们有一个包含两个自变量x1和x2以及一个因变量y的数据集:```Rx1<-c(10,15,20,25,30)x2<-c(3,4,6,8,10)y<-c(25,35,45,55,65)```我们可以使用lm(函数来建立多元线性回归模型:```Rmodel <- lm(y ~ x1 + x2)```建立好模型后,可以使用summary(函数和predict(函数来进行模型的统计摘要和预测。

实验报告

实验报告

重庆交通大学学生实验报告实验课程名称预测与决策开课实验室管理学院实验室学院07 年级数学专业班一班学生姓名龙凯学号07450115开课时间2009 至2010 学年第 2 学期一元线性回归预测实验报告一、实验要求1、建立一元线性回归预测模型2、回归方程的四项基本的显著性检验3、D-W检验二、实验目的1、通过模型建立和求解的过程,加深对知识的理解。

2、独立自主的完成作业,加强思考和实践能力3、对预测模型的适应范围和用处有更多的了解三、实验题目某商品的需求量同当地农村的人均收入有关,试建立回归预测方程,预测下月人均收入为700元时的商品需求量。

1、输入形式x y350 45400 48450 51500 58550 62600 65630 69670 782、实验结果SUMMARY OUTPUT回归统计Multiple R 0.983373 R Square 0.967022 Adjusted RSquare0.961526 标准误差 2.206747 观测值8 方差分析df SS MS F Significance F回归分析 1 856.7816856.7816175.94011.13E-05残差 6 29.21844.869733总计7 886Coefficients 标准误差t StatP-valueLower 95%Upper95%下限95.0%上限95.0%Intercept 9.022379 3.8846952.3225450.059242-0.4831318.52789-0.4831318.52789X Variable 1 0.097306 0.00733613.264241.13E-050.0793560.1152570.0793560.115257D-W检验x y yi e(i) e(i)*e(i) (e(i)-e(i-1)^2350 45 43.07724 1.92276 3.697006400 48 47.94224 0.05776 0.003336 3.478225450 51 52.80724 -1.80724 3.266116 3.478225500 58 57.67224 0.32776 0.107427 4.558225550 62 62.53724 -0.53724 0.288627 0.748225600 65 67.40224 -2.40224 5.770757 3.478225630 69 70.32124 -1.32124 1.745675 1.168561670 78 74.21324 3.78676 14.33955 26.09166∑e(t)^2=29.2185 ∑(e(t)-e(t-1))^2=43.00135 d=1.471717 3、结果分析根据回归分析结果得出预测方程:y=9.022+0.97x1、可决系数检验:r2=0.97,所以在y的变异中有97%是由x的变化引起的2、相关系数检验:r=0.98,查表得r>r0.05(6)=0.707∴x与y线性相关程度显著。

用R软件做线性回归分析问题

用R软件做线性回归分析问题

实验 一元线性回归分析一、 问题考察温度对产量的影响,测得下列10组数据:二、要求(1)试画出这10对观测值的散点图。

`(2)求Y 和X 的相关系数,并判断X 、Y 是否存在线性相关性。

(3)用最小二乘法求出Y 对x 的线性回归方程。

(4)求出回归的标准误差δ∧与回归拟合系数2R .(5)对回归方程做显著性检验。

(6)画出回归残差图并做相应分析。

(7)若温度为62C,则产量为多少,并给出置信水平为95%的预测区间。

三、目的和意义学会使用R 软件来做回归分析问题。

四、实验步骤"1. 绘制x 与y 的散点图,初步确定回归方程,输入下列程序:> X<-matrix(c(20,,25,,30,,35,,40,,45,,50,,55,,60,,65,,ncol=2,byrow=T,dimnames=list(1:10,c("x","y")))> forbes< plot(forbes$x,forbes$y)图表 1从窗口中可以观察到,x与y大致成线性关系,假设其为;2.做回归分析,输入下列程序:> <-lm(y~x,data=forbes)> summary得到,Call:lm(formula = y ~ x, data = forbes)Residuals:Min 1Q Median 3Q MaxCoefficients:Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)(Intercept) ***x ***---》Signif. codes: 0 ‘***’ ‘**’ ‘*’ ‘.’ ‘ ’ 1Residual standard error: on 8 degrees of freedomMultiple R-squared: , Adjusted R-squared:F-statistic: on 1 and 8 DF, p-value:有以上计算结果得:对应两个系数的P-值均小于是非常显著的,关于方程的检验,残差的标准差,相关系数的平方,关于F分布的P-值为,也是非常显著的。

一元线性回归分析实验报告doc

一元线性回归分析实验报告doc

一元线性回归分析实验报告.doc一、实验目的本实验旨在通过一元线性回归模型,探讨两个变量之间的关系,即一个变量是否随着另一个变量的变化而呈现线性变化。

通过实际数据进行分析,理解一元线性回归模型的应用及其局限性。

二、实验原理一元线性回归是一种基本的回归分析方法,用于研究两个连续变量之间的关系。

其基本假设是:因变量与自变量之间存在一种线性关系,即因变量的变化可以由自变量的变化来解释。

一元线性回归的数学模型可以表示为:Y = aX + b,其中Y是因变量,X是自变量,a是回归系数,b是截距。

三、实验步骤1.数据收集:收集包含两个变量的数据集,用于建立一元线性回归模型。

2.数据预处理:对数据进行清洗、整理和标准化,确保数据的质量和准确性。

3.绘制散点图:通过散点图观察因变量和自变量之间的关系,初步判断是否为线性关系。

4.建立模型:使用最小二乘法估计回归系数和截距,建立一元线性回归模型。

5.模型评估:通过统计指标(如R²、p值等)对模型进行评估,判断模型的拟合程度和显著性。

6.模型应用:根据实际问题和数据特征,对模型进行解释和应用。

四、实验结果与分析1.数据收集与预处理:我们收集了一个关于工资与工作经验的数据集,其中工资为因变量Y,工作经验为自变量X。

经过数据清洗和标准化处理,得到了50个样本点。

2.散点图绘制:绘制了工资与工作经验的散点图,发现样本点大致呈线性分布,说明工资随着工作经验的变化呈现出一种线性趋势。

3.模型建立:使用最小二乘法估计回归系数和截距,得到一元线性回归模型:Y = 50X + 2000。

其中,a=50表示工作经验每增加1年,工资平均增加50元;b=2000表示当工作经验为0时,工资为2000元。

4.模型评估:通过计算R²值和p值,对模型进行评估。

在本例中,R²值为0.85,说明模型对数据的拟合程度较高;p值为0.01,说明自变量对因变量的影响是显著的。

R软件一元线性回归分析(非常详细)

R软件一元线性回归分析(非常详细)

R软件一元线性回归分析合金钢强度与碳含量的数据序号碳含量/%合金钢强度/107pa10.10 42.020.11 43.030.12 45.040.13 45.050.14 45.060.15 47.570.16 49.080.17 53.090.18 50.0100.20 55.0110.21 55.0120.23 60.0这里取碳含量为x是普通变量,取合金钢强度为y是随机变量使用R软件对以上数据绘出散点图程序如下:>x=matrix(c(0.1,42,0.11,43,0.12,45,0.13,45,0.14,45,0.15,47.5,0.16,49,0.17,53,0.18,50,0.2,55,0.21, 55,0.23,60),nrow=12,ncol=2,byrow=T,dimnames=list(1:12,c("C","E")))>outputcost=as.data.frame(x)>plot(outputcost$C,outputcost$E)0.100.120.140.160.180.200.224550556outputcost$Co u t p u t c o s t $E很显然这些点基本上(但并不精确地)落在一条直线上。

下面在之前数据录入的基础上做回归分析(程序接前文,下同)> lm.sol = lm(E~C,data = outputcost)>summary(lm.sol)得到以下结果:Call:lm(formula = E ~ C, data = outputcost)Residuals: Min 1Q Median 3Q Max-2.00449 -0.63600 -0.02401 0.71297 2.32451Coefficients: Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) (Intercept) 28.083 1.567 17.92 6.27e-09 ***C 132.899 9.606 13.84 7.59e-08 ***---Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 Residual standard error: 1.309 on 10 degrees of freedomMultiple R-squared: 0.9503, Adjusted R-squared: 0.9454 F-statistic: 191.4 on 1 and 10 DF, p-value: 7.585e-08由计算结果分析:常数项=28.083,变量(即碳含量)的系数=132.8990∧β1∧β得到回归方程:=28.083+132.899x∧y 由于回归模型建立使用的是最小二乘法 ,而最小二乘法只是一种单纯的数学方法 ,存在着一定的缺陷 ,即不论变量间有无相关关系或有无显著线性相关关系 ,用最小二乘法都可以找到一条直线去拟合变量间关系。

计量经济学实验报告一元线性回归模型实验

计量经济学实验报告一元线性回归模型实验

2013-2014第1学期计量经济学实验报告实验(一):一元线性回归模型实验学号姓名:专业:国际经济与贸易选课班级:实验日期:2013年12月2日实验地点:K306实验名称:一元线性回归模型实验【教学目标】《计量经济学》是实践性很强的学科,各种模型的估计通过借助计算机能很方便地实现,上机实习操作是《计量经济学》教学过程重要环节。

目的是使学生们能够很好地将书本中的理论应用到实践中,提高学生动手能力,掌握专业计量经济学软件EViews的基本操作与应用。

利用Eviews做一元线性回归模型参数的OLS估计、统计检验、点预测和区间预测。

【实验目的】使学生掌握1.Eviews基本操作:(1)数据的输入、编辑与序列生成;(2)散点图分析与描述统计分析;(3)数据文件的存贮、调用与转换。

2. 利用Eviews做一元线性回归模型参数的OLS估计、统计检验、点预测和区间预测【实验内容】1.Eviews基本操作:(1)数据的输入、编辑与序列生成;(2)散点图分析与描述统计分析;(3)数据文件的存贮、调用与转换;2. 利用Eviews做一元线性回归模型参数的OLS估计、统计检验、点预测和区间预测。

实验内容以下面1、2题为例进行操作。

1、为了研究深圳地方预算中财政收入与国内生产总值关系,运用以下数据:(1)建立深圳的预算内财政收入对GDP的回归;(2)估计模型的参数,解释斜率系数的意义;(3)对回归结果进行检验;(4)若2002年的国内生产总值为3600亿元,试确定2002年财政收入的预测值和预α=)。

测区间(0.052、在《华尔街日报1999年年鉴》(The Wall Street Journal Almanac 1999)上,公布有美国各航空公司业绩的统计数据。

航班正点准时到达的正点率和此公司每10万名乘客中投诉1(1)做出上表数据的散点图(2)依据散点图,说明二变量之间存在什么关系?(3)描述投诉率是如何根据航班正点率变化,并求回归方程。

(2023)一元线性回归分析研究实验报告(一)

(2023)一元线性回归分析研究实验报告(一)

(2023)一元线性回归分析研究实验报告(一)分析2023年一元线性回归实验报告实验背景本次实验旨在通过对一定时间范围内的数据进行采集,并运用一元线性回归方法进行分析,探究不同自变量对因变量的影响,从而预测2023年的因变量数值。

本实验中选取了X自变量及Y因变量作为研究对象。

数据采集本次实验数据采集范围为5年,采集时间从2018年至2023年底。

数据来源主要分为两种:1.对外部行业数据进行采集,如销售额、市场份额等;2.对内部企业数据进行收集,如研发数量、员工薪资等。

在数据采集的过程中,需要通过多种手段确保数据的准确性与完整性,如数据自动化处理、数据清洗及校验、数据分类与整理等。

数据分析与预测一元线性回归分析在数据成功采集完毕后,我们首先运用excel软件对数据进行统计及可视化处理,制作了散点图及数据趋势线,同时运用一元线性回归方法对数据进行了分析。

结果表明X自变量与Y因变量之间存在一定的线性关系,回归结果较为良好。

预测模型建立通过把数据拆分为训练集和测试集进行建模,本次实验共建立了三个模型,其中模型选用了不同的自变量。

经过多轮模型优化和选择,选定最终的预测模型为xxx。

预测结果表明,该模型能够对2023年的Y因变量进行较为准确的预测。

实验结论通过本次实验,我们对一元线性回归方法进行了深入理解和探究,分析了不同自变量对因变量的影响,同时建立了多个预测模型,预测结果较为可靠。

本实验结论可为企业的业务决策和经营策略提供参考价值。

同时,需要注意的是,数据质量和采集方式对最终结果的影响,需要在实验设计及数据采集上进行充分的考虑和调整。

实验意义与不足实验意义本次实验不仅是对一元线性回归方法的应用,更是对数据分析及预测的一个实践。

通过对多种数据的采集和处理,我们能够得出更加准确和全面的数据分析结果,这对于企业的经营决策和风险控制十分重要。

同时,本实验所选取的X自变量及Y因变量能够涵盖多个行业及企业相关的数据指标,具有一定的代表性和客观性。

线性回归分析实验报告

线性回归分析实验报告

线性回归分析实验报告实验报告:线性回归分析一、引言线性回归是一种常用的统计分析方法,用于建立自变量与因变量之间的线性关系模型。

它可以通过对已知数据的分析,预测未知数据的数值。

本实验旨在通过应用线性回归分析方法,探究自变量和因变量之间的线性关系,并使用该模型进行预测。

二、实验方法1. 数据收集:收集相关的自变量和因变量的数据,确保数据的准确性和完整性。

2. 数据处理:对收集到的数据进行清洗和整理,确保数据的可用性。

3. 模型建立:选择合适的线性回归模型,建立自变量和因变量之间的线性关系模型。

4. 模型训练:将数据集分为训练集和测试集,使用训练集对模型进行训练。

5. 模型评估:使用测试集对训练好的模型进行评估,计算模型的拟合度和预测准确度。

6. 预测分析:使用训练好的模型对未知数据进行预测,分析预测结果的可靠性和合理性。

三、实验结果1. 数据收集和处理:我们收集了100个样本数据,包括自变量X和因变量Y。

通过数据清洗和整理,我们得到了可用的数据集。

2. 模型建立:我们选择了简单线性回归模型,即Y = aX + b,其中a为斜率,b为截距。

3. 模型训练和评估:我们将数据集分为训练集(80个样本)和测试集(20个样本),使用训练集对模型进行训练,并使用测试集评估模型的拟合度和预测准确度。

4. 预测分析:使用训练好的模型对未知数据进行预测,分析预测结果的可靠性和合理性。

四、实验讨论1. 模型拟合度:通过计算模型的拟合度(如R方值),可以评估模型对训练数据的拟合程度。

拟合度越高,说明模型对数据的解释能力越强。

2. 预测准确度:通过计算模型对测试数据的预测准确度,可以评估模型的预测能力。

预测准确度越高,说明模型对未知数据的预测能力越强。

3. 模型可靠性:通过对多个不同样本集进行训练和评估,可以评估模型的可靠性。

如果模型在不同样本集上的表现一致,说明模型具有较高的可靠性。

五、实验结论通过本实验,我们建立了一种简单线性回归模型,成功实现了对自变量和因变量之间的线性关系进行分析和预测。

统计学实验—SPSS与R软件应用与实例-第6章回归分析-SPSS

统计学实验—SPSS与R软件应用与实例-第6章回归分析-SPSS
(2)计算简单相关系数,分析身高x、体 重z和肺活量y的之间是否存在直线相关关 系;
(3)计算偏相关系数,分析身高x、体重z 和肺活量y的之间的偏相关关系。
2019/8/8
《统计学实验》第6章回归分析
【统计理论】
给定容量为n的一个样本 ,样本简单相关 系数(correlation coefficient)r的计算公 式如下
(6.9)
2019/8/8
yˆ0t2(n2)ˆ 11 nn(x(0x i xx )2)2 i1 《统计学实验》第6章回归分析
(6.10)
(1) 绘制变量散点图计算相关系数和一元 线性回归
2019/8/8
《统计学实验》第6章回归分析
【菜单方式】
打开数据文件li6.2.sav 选择Graphs→Legacy Diaglogs→ Scatter/Dot →Simple Scatterplot 将y选入Y Axis,将x选入X Axis→点击OK,即
( 6 . 6 )
对于一元线性回归来说,有两种等价的方法,即 F检验和t检验。F检验的统计量为:
F SSR SSE/(n2)
(6.7)
t检验的统计量如下:
t
ˆ
ˆ 1
n
(xi x)2
i1
(6.8)
2019/8/8
《统计学实验》第6章回归分析
【统计理论】

yˆ0t2(n2)ˆ 1 nn(x(0x ixx)2)2 i1
2019/8/8
《统计学实验》第6章回归分析
【软件操作】
选择Analyze→Correlate→Partial 将身高x和肺活量y两个变量同时选入
Variables 再将控制变量体重z选入Controlling for中,

用R进行一元线性回归实验报告

用R进行一元线性回归实验报告

数理统计上机报告姓名:班级:组别:成绩: .合作者:指导教师:实验日期: .上机实验题目:假设检验上机实验目的:1.进一步理解假设检验的基本思想,学会使用u检验、t检验、2 、F检验进行统计推断。

2.学会利用R进行假设检验的方法。

假设检验基本理论、方法:假设检验在数理统计中占有重要地位,它的推理方法与数学中通常使用的方法在表面上类似,但实际大不一样。

通常的数学推理都是演绎推理,即根据给定的条件,进行逻辑推理。

而统计方法则是归纳,从样本中的表现去推断总体的性质。

假设检验是推断统计中的一项重要内容,它与参数估计都是抽样分布的一种应用。

本章将通过使用R软件来进一步理解假设检验的思想,同时介绍如何使用R解决假设检验问题。

1122假设检验采用的思想方法是先假设结论成立,在此前提下进行推导和演算,并依据“小概率事件在一次试验中几乎不可能发生”这一实际推断原理.作出接受或拒绝原假设的结论。

假设检验的一般步骤如下:(1)提出原假设0H 和备择原假设1H :(2)根据题设选择统计量;(3)根据实际问题选择显著水平性 ,确定拒绝域:(4)根据样本值计算出的统计量观察值是否落在拒绝域内,作出拒绝0H 或接受0H 的结论。

实验实例和数据资料:实验一:某型号玻璃纸的横向延伸率要求不低于65%,且其服从正态分布,现对一批该型号的玻璃纸测得100个数据如下:试问:该批玻璃纸的横向延伸率是否符合要求实验二:有一种新安眠剂,据说在一定剂量下能比某种旧安眠剂平均增加睡眠时间3h ,根据资料,用某种旧安眠剂时平均睡眠时间为,标准差为。

为了检验新安眠剂的这种说法是否正确,收集到一组使用新安眠剂的睡眠时间(以h 为单位)为:,,,,,,试问:这组数据是否能说明新安眠剂已达到新的疗效上机实验步骤:实验一:,分析原题可知,原假设为H0=65,备择假设为H1<65,单边假设检验,alpha=,单个正态总体,方差未知,对均值假设,t分布x<-c(rep,7),rep,8),rep,11),rep,9),rep,9),rep,12),rep,17),rep,14),rep,5), rep,3),rep,2),rep,0),rep,2),rep,0),rep,1))> length(x)[1] 100> ##rep()复制函数,(,7)为复制7次> xbar<-mean(x)> Sn<-sd(x)> n<-100> t<-(xbar-65)/(Sn/sqrt(n))> t[1]> alpha<> tt<-qt(alpha,n-1,=TRUE)> tt[1]实验二:分析原题可知,原假设为新药睡眠时间H0=,备择假设H1<标准差不变且已知为S=,取alpha=,方差未知判断期望的单个正态总体单边假设检验。

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数理统计上机报告
上机实验题目:用R软件进行一元线性回归
上机实验目的:
1、进一步理解假设实验的基本思想,学会使用实验检验和进行统计推断。

2、学会利用R软件进行假设实验的方法。

一元线性回归基本理论、方法:
基本理论:假设预测目标因变量为Y,影响它变化的一个自变量为X,因变量随自变量的增(减)方向的变化。

一元线性回归分析就是要依据一定数量的观察样本(Xi, Yi),i=1,2…,n,找出回归直线方程Y=a+b*X
方法:对应于每一个Xi,根据回归直线方程可以计算出一个因变量估计值Yi。

回归方程估计值Yi 与实际观察值Yj之间的误差记作e-i=Yi-Yi。

显然,n个误差的总和越小,说明回归拟合的直线越能反映两变量间的平均变化线性关系。

据此,回归分析要使拟合所得直线的平均平方离差达到最小,据此,回归分析要使拟合所得直线的平均平方离差达到最小,简称最小二乘法将求出的a和b 代入式(1)就得到回归直线Yi=a+bXi 。

那么,只要给定Xi值,就可以用作因变量Yi的预测值。

(一)
实验实例和数据资料:
有甲、乙两个实验员,对同一实验的同一指标进行测定,两人测定的结果如
试问:甲、乙两人的测定有无显著差异?取显著水平α=0.05.
上机实验步骤:
1
(1)设置假设:H0:u1-u-2=0:H1:u1-u-2<0
(2)确定自由度为n1+n2-2=14;显著性水平a=0.05 (3)计算样本均值样本标准差和合并方差统计量的观测值alpha<-0.05;
n1<-8;
n2<-8;
x<-c(4.3,3.2,3.8,3.5,3.5,4.8,3.3,3.9);
y<-c(3.7,4.1,3.8,3.8,4.6,3.9,2.8,4.4);
var1<-var(x);
xbar<-mean(x);
var2<-var(y);
ybar<-mean(y);
Sw2<-((n1-1)*var1+(n2-1)*var2)/(n1+n2-2)
t<-(xbar-ybar)/(sqrt(Sw2)*sqrt(1/n1+1/n2));
tvalue<-qt(alpha,n1+n2-2);
(4)计算临界值:tvalue<-qt(alpha,n1+n2-2)
(5)比较临界值和统计量的观测值,并作出统计推断
实例计算结果及分析:
alpha<-0.05;
> n1<-8;
> n2<-8;
> x<-c(4.3,3.2,3.8,3.5,3.5,4.8,3.3,3.9);
> y<-c(3.7,4.1,3.8,3.8,4.6,3.9,2.8,4.4);
> var1<-var(x);
> xbar<-mean(x);
> var2<-var(y);
> ybar<-mean(y);
> Sw2<-((n1-1)*var1+(n2-1)*var2)/(n1+n2-2)
> t<-(xbar-ybar)/(sqrt(Sw2)*sqrt(1/n1+1/n2));
> var1
[1] 0.2926786
> xbar
[1] 3.7875
> var2
[1] 0.2926786
2
> ybar
[1] 3.8875
Sw2
[1] 0.2926786
> t
[1] -0.3696873
tvalue
[1] -1.76131
分析:t=-0.3696873>tvalue=-1.76131,所以接受假设H1即甲乙两人的测定无显著性差异。

(二)
实验实例和数据资料:
2.某型号玻璃纸的横向延伸率要求不低于65%,且其服从正态分布,现对一批该批号的玻璃纸测得100个数据如下:
上机实验步骤:
(1)设置假设:H0:u=65, H1:u<65.
(2)确定自由度为n=100-1=99;显著性水平a=0.05
(3) 输入数据x<-
c(35.5,35.5,35.5,35.5,35.5,35.5,35.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,39.5,39.5,
3
39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,4 1.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45. 5,45.5,45.5,45.5,45.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5, 47.5,47.5,47.5,47.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,4 9.5,51.5,51.5,51.5,51.5,51.5,53.5,53.5,53.5,55.5,55.5,59.5,59.5,63.5)
(4)用R软件计算临界值
(5)比较临界值和统计量的观测值,并作出推断
实例计算结果及分析:
计算过程如下:
alpha<-0.05;
n<-100;
x<-
c(35.5,35.5,35.5,35.5,35.5,35.5,35.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,37.5,39.5,39.5, 39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,39.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,41.5,4 1.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,43.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45.5,45. 5,45.5,45.5,45.5,45.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5,47.5, 47.5,47.5,47.5,47.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,49.5,4 9.5,51.5,51.5,51.5,51.5,51.5,53.5,53.5,53.5,55.5,55.5,59.5,59.5,63.5)
sd1<-sd(x);
xbar<-mean(x);
t<-(xbar-65.0)/(sd1/sqrt(n));
tvalue<-qt(alpha,n-1);
sd1
[1] 5.815896
xbar
[1] 45.06
t
[1] -34.28534
tvalue
[1] -1.660391
分析推断:因为t=-34.28534<tvalue=-1.660391所以拒绝原假设。

即该批玻璃纸的横向延伸率不符合要求
(三)
实验实例和数据资料:
4
为了检验一种杂交作物的两种新处理方案,在同一地区随机选择16块地段在各实验地段,按两种方案处理作物,这8块地段的单位面积产量(单位:公斤)是:
一号方案产量:86 87 56 93 84 93 75 79 81 78 79 90 68 65 87 90;
二号方案产量:80 79 58 91 77 82 74 66 58 59 64 78 76 80 82 55;
假设两种方案的产量都服从正态分布,分别为N(u1,a^2),N(u2,a^2),a^2未知,求均值差u1-u2的置信区间;
实例计算结果及分析:
利用R软件求解过程如下:
>alpha<-0.05;
> x<-c(86,87,56,93,84,93,75,79,81,78,79,90,68,65,87,90);
> y<-c(80,79,58,91,77,82,74,66,58,59,64,78,76,80,82,55);
> n1<-length(x);
> n2<-length(y);
> xbar=mean(x);
> ybar=mean(y);
> sw<-sqrt((n1-1)*sqrt(var(x))+(n2-1)*sqrt(var(y))) /(n1+n2-2);
> q<-qt(1-alpha/2,(n1+n2-2));
> left<-xbar-ybar-q*sw*sqrt(1/n1+1/n2);
> right<-xbar-ybar+q*sw*sqrt(1/n1+1/n2);
> n1
[1] 16
> n2
[1] 16
> left
[1] 7.819162
> right
[1] 8.680838
所以置信区间【7.819162,,8.680838】
5
6。

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