
- •Федеральное агентство по образованию
- •1. Основные понятия и задачи
- •1.1. Основные задачи теории корреляции
- •1.2. Задачи регрессионного анализа
- •1.3. Корреляционная таблица
- •1.4. Выборочное уравнение прямой линии регрессии по сгруппированным данным. Выборочный коэффициент корреляции
- •1.5. Свойства выборочного коэффициента корреляции
- •1.6. Точечная и интервальная оценки коэффициентов корреляции нормально распределенной генеральной совокупности
- •1.7. Проверка гипотезы о значимости выборочного коэффициента корреляции
- •1.8. Корреляционное отношение
- •1.9. Свойства корреляционного отношения
- •1.10. Проверка однородности нескольких дисперсий, найденных по выборкам одинаковых объемов
- •1.11. Проверка однородности нескольких дисперсий, найденных по выборкам различного объема
- •1.12. Проверка адекватности регрессионной модели
- •1.13. Порядок проверки адекватности модели
- •1.14. Коэффициент детерминации
- •2. Пример выполнения расчетно-графической работы
- •2.1. Определение основных параметров случайных величин и
- •2.2. Построение корреляционной таблицы
- •2.3. Проверка однородности дисперсий случайных величин ипо критерию Бартлетта
- •2.4. Построение линейной регрессионной модели
- •2.9. Нахождение средней квадратической ошибки уравнения
- •2.10. Интервальные оценки параметров квадратичной линии регрессии генеральной совокупности
- •2.11. Нахождение коэффициента детерминации
- •2.12. Проверка адекватности регрессионной модели
- •Список литературы:
2.3. Проверка однородности дисперсий случайных величин ипо критерию Бартлетта
Проверим однородность
дисперсий случайных величин
и
по критерию Бартлетта. Проверим нулевую
гипотезу, состоящую в том, что генеральные
дисперсии рассматриваемых совокупностей
равны между собой.
.
Найдем дисперсию
воспроизводимости
по формуле (17).
В качестве критерия проверки нулевой гипотезы об однородности дисперсий примем критерий Бартлетта (18).
Критическую точку
находим по
уровню значимости
и числу степеней свободы
:
.
;
;
;
.
Сравним
и
:
– гипотеза отвергается.
Проверим однородность
дисперсий случайной величины
:
.
Найдем
дисперсию
воспроизводимости
:
=
=
=23,5387;
;
;
;
Сравним
и
:
– гипотеза отвергается.
Итак, обе величины
и
имеют неоднородные дисперсии, т.е.
экспериментальные данные получены
некорректно. Вообще говоря, мы не имеем
права продолжать работу по статистической
обработке. Но в учебных целях перейдем
к следующему пункту.
2.4. Построение линейной регрессионной модели
По формуле (5) определим выборочный коэффициент корреляции, для чего сначала вычислим
,
.
Так как полученный
коэффициент
равен 0,98, то линейная связь между
признаками
и
весьма высокая.
Найдем выборочные коэффициенты регрессии:
;
.
Следовательно,
выборочное уравнение прямой линии
регрессии
на
(6) имеет вид
;
.
Выборочное уравнение
прямой линии регрессии
на
(7) имеет вид
;
.
Точкой пересечения
двух прямых является точка
.
1 2
Рисунок 1 –
Прямые линии регрессии 1:
2:
2.5. Точечная и интервальная оценки коэффициента корреляции генеральной совокупности
Точечная оценка:
,
;
Интервальная оценка (8):
;
.
2.6. Проверка гипотезы о значимости выборочного коэффициента корреляции
Проверим нулевую
гипотезу о равенстве нулю генерального
коэффициента корреляции
при конкурирующей гипотезе
.
.
Найдем
,
где
– уровень значимости,
– число степеней свободы;
.
Сравним
и
:
– нулевую гипотезу отвергаем, выборочный
коэффициент значимо отличается от нуля,
т.е.
и
линейно коррелированы.
2.7. Вычисление корреляционных отношений
Вычислим по формуле
(14) корреляционное отношение
.
;
;
.
Аналогично находим
по формуле (15).
;
;
.
Следовательно,
связан с
корреляционной зависимостью.
2.8. Построение квадратичной регрессионной модели по методу наименьших квадратов
Предположим, что
СВ
и
связаны следующим уравнением
.
Система линейных уравнений относительно
неизвестных параметров для нахождения
оценок коэффициентов аппроксимирующего
многочлена, полученная методом наименьших
квадратов, имеет вид:
(22)
Найденные из этой
системы выборочные параметры
,
,
подставляют в выборочное уравнение
регрессии
на
:
и в итоге получают искомое уравнение
регрессии.
Составим расчетную таблицу
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
4,055 4,525 4,995 5,465 5,935 6,405 6,875 7,345 7,815 8,285 |
3 7 13 14 15 18 12 11 2 5 |
12,165 31,675 64,935 76,51 89,025 115,29 82,5 80,795 15,63 41,425 |
49,329 143,329 324,350 418,127 528,363 738,433 567,187 593,439 122,148 343,206 |
200,029 648,565 1620,129 2285,064 3135,836 4729,659 3899,414 4358,811 954,590 2843,464 |
811,119 2934,76 8092,55 12487,88 18611,19 30293,47 26808,47 32015,47 7460,12 23558,09 |
35,11 39,333 52,164 64,67 78,465 94,23 111,473 127,820 153,35 165,174 |
105,33 275,330 678,129 905,38 1176,971 1696,14 1337,679 1406,029 306,7 825,87 |
427,113 1245,869 3387,256 4947,901 6985,318 10863,77 9196,547 10327,28 2396,860 6842,333 |
1731,94 5637,56 16919,35 27040,28 41457,87 69582,49 63226,26 75853,94 18731,46 56688,73 |
|
|
|
609,95 |
3827,91 |
24675,57 |
163073,1 |
921,789 |
8713,56 |
56620,27 |
376869,9 |
Получим систему уравнений:
Решим полученную систему:
;
;
;
;
;
;
.
Получаем выборочное
уравнение регрессии
на
:
.
Рисунок 2 –
Квадратичная линия регрессии
Точечные оценки
параметров уравнения регрессии
на
генеральной совокупности.
;
;
.