回归直线方程b的公式 回归直线方程b怎么求 回归直线方程公式详解及例题

回归直线方程b怎么求在统计学中,回归分析是一种常用的数学工具,用于研究变量之间的关系。其中,一元线性回归模型是最基础的形式,其公式为:

y = a + bx

其中,b 是回归系数,表示自变量 x 每增加一个单位时,因变量 y 的平均变化量;a 是截距项。

那么,回归直线方程中的 b 怎么求? 下面我们从原理到计算技巧进行划重点,并通过表格形式清晰展示。

一、回归系数 b 的计算原理

回归系数 b 的计算基于最小二乘法(Least Squares Method),目的是使实际观测值与回归预测值之间的误差平方和最小。

公式如下:

$$

b = \frac\sum(x_i – \barx})(y_i – \bary})}}\sum(x_i – \barx})^2}}

$$

其中:

– $ x_i $ 和 $ y_i $ 分别是第 i 个数据点的自变量和因变量;

– $ \barx} $ 和 $ \bary} $ 是 x 和 y 的平均值。

二、计算步骤拓展资料

步骤 内容
1 收集一组数据 (x, y) 对,形成样本数据表
2 计算 x 的平均值 $ \barx} $ 和 y 的平均值 $ \bary} $
3 计算每个数据点的 $ (x_i – \barx}) $ 和 $ (y_i – \bary}) $
4 计算分子部分:$ \sum(x_i – \barx})(y_i – \bary})} $
5 计算分母部分:$ \sum(x_i – \barx})^2} $
6 将分子除以分母,得到 b 的值
7 使用 b 和 $ \barx} $、$ \bary} $ 计算 a 的值:$ a = \bary} – b\barx} $

三、示例说明(简化版)

假设有一组数据如下:

x y
1 2
2 4
3 5
4 7
5 9

计算经过如下:

1. $ \barx} = \frac1+2+3+4+5}5} = 3 $

2. $ \bary} = \frac2+4+5+7+9}5} = 5.4 $

3. 计算分子和分母:

x_i y_i x_i – x? y_i – ? (x_i – x?)(y_i – ?) (x_i – x?)^2
1 2 -2 -3.4 6.8 4
2 4 -1 -1.4 1.4 1
3 5 0 -0.4 0 0
4 7 1 1.6 1.6 1
5 9 2 3.6 7.2 4
合计 17 10

4. 计算 b:

$$

b = \frac17}10} = 1.7

$$

5. 计算 a:

$$

a = \bary} – b\barx} = 5.4 – 1.7 \times 3 = 5.4 – 5.1 = 0.3

$$

最终回归方程为:

$$

y = 0.3 + 1.7x

$$

四、拓展资料

回归系数 b 的计算是建立回归直线方程的关键步骤,主要依赖于数据的均值和协方差。通过最小二乘法,我们可以准确地找到最佳拟合直线。

名称 公式 说明
回归系数 b $ b = \frac\sum(x_i – \barx})(y_i – \bary})}}\sum(x_i – \barx})^2}} $ 表示 x 对 y 的影响程度
截距 a $ a = \bary} – b\barx} $ 表示当 x=0 时 y 的期望值

通过上述技巧,可以体系地领会并计算出回归直线方程中的 b 值,从而完成对数据的线性拟合与分析。

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