- •Глава 6. Основные принципы построения регрессионных моделей
- •6.1 Парная корреляция и регрессия
- •6.2 Определение параметров выборочного уравнения прямой линии
- •6.3 Оценка тесноты линейной корреляционной связи переменных х и y
- •6.4 Оценка точности определения значений зависимой переменной по уравнению регрессии
- •6.5 Коэффициент детерминации
- •6.6 Проверка адекватности уравнения регрессии и ошибки предсказаний
- •6.7 Три показателя корреляции и регрессии, их значение и применение
- •6.8 Множественный корреляционно-регрессионный анализ
- •То есть,
- •6.9 Нелинейная парная регрессия и криволинейная корреляция
- •Функции и линеаризующие преобразования
- •Пример синтеза линейной регрессионной модели
- •4 5 6 7Рис 6.1. Исходные данные зависимости плотности прессовок от давления прессования р
- •Исходные данные и вспомогательные расчеты
- •Данные вспомогательных расчетов для вычисления Fрасч.
- •6.11 Пример выбора функциональной зависимости для описания парной нелинейной корреляционной связи переменных
- •Давления прессования р
- •Рассматриваемые функциональные зависимости и их параметры
- •6.12 Вопросы для самоконтроля
Функции и линеаризующие преобразования
№ п/п |
Функция |
Линеаризующие преобразования | |||
Преобразованные переменные |
Выражения для величин b0 и b1 по значениям | ||||
1. y x b0 b1
2. 1/y x b0 b1
3. x/y x b0 b1
4. ℓgy x ℓgb0 ℓgb1
5. ℓny x ℓnb0 b1
6. 1/y e-x b0 b1
7. ℓgy ℓgx ℓgb0 b1
8. y ℓgx b0 b1
9. 1/y x b1/b0 1/b0
10. 1/y 1/x b1/b0 1/b0
11. ℓny 1/x ℓnb0 b1
12. y xn b0 b1 |
Пример синтеза линейной регрессионной модели
Рассмотрим пример синтеза линейной регрессионной модели по данным экспериментального исследования зависимости плотности прессовок из порошка меди от давления прессования P. В таблице 6.2 приведены математические ожидания плотности прессовок при различных давлениях прессования – от 100 до 700 МПа. Графическое изображение экспериментальных данных, приведенное на рисунке 6.1, позволяет предположить наличие линейной корреляционной зависимости (г/см3) от Р(МПа).
Исходные данные для вычисления коэффициентов уравнения регрессии и вспомогательные расчеты приведены в табл. 6.2 и графически изображены на рисунке 6.1.
4 5 6 7Рис 6.1. Исходные данные зависимости плотности прессовок от давления прессования р
Таблица 6.2
Исходные данные и вспомогательные расчеты
№ опыта |
Давление Р, МПа
|
Плотность , г/см3 |
Вспомогательные данные | ||||
хi |
|
yi |
|
xi yi |
|
| |
1 |
100 |
= 368,75 |
5,00 |
6,38125 |
500 |
10000 |
25,0000 |
2 |
150 |
5,40 |
810 |
22500 |
29,1600 | ||
3 |
200 |
5,65 |
1130 |
40000 |
31,9225 | ||
4 |
300 |
6,30 |
1890 |
90000 |
39,6900 | ||
5 |
400 |
6,74 |
2696 |
160000 |
45,4276 | ||
6 |
500 |
7,06 |
3530 |
250000 |
49,8436 | ||
7 |
600 |
7,38 |
4428 |
360000 |
54,4644 | ||
8 |
700 |
7,52 |
5264 |
490000 |
56,5504 | ||
n = 8 |
= 2950 |
|
= 51,05 |
|
= 20248 |
= 1422500 |
= 332,0585 |
Выполняем расчет коэффициентов уравнения регрессии по формулам (6.8) и (6.9).
;
.
Для проверки гипотезы о статистической значимости коэффициентов уравнения регрессии осуществляем расчет значений критерия tрасч. по формуле (6.10), предварительно определив величину стандартной ошибки коэффициентов уравнения регрессии по формуле (6.11).
;
;
.
Расчетные значения коэффициентов и превышают табличное, равное 2,45 при уровне значимости = 0,05 и числе степеней свободы f = n – 2 = 6. Следовательно, коэффициенты уравнения регрессии b0 и b1 статистически значимы.
Можно записать линейное уравнение регрессии:
= 4,8131 + 0,004253 Р, г/см3 .
На рисунке 6.2 графически изображены результаты измерений плотности прессовок (их математические ожидания) при различных давлениях прессования и нанесена линия регрессии на Р в соответствии с выполненными расчетами параметров её уравнения.
Рис 6.2. Зависимость плотности прессовок от давления прессования Р
Определяем величину коэффициента парной корреляции по формуле (6.18).
.
Поскольку величина ryx близка к единице, можно, даже не выполняя проверки его статистической значимости, сделать вывод о наличии тесной линейной корреляционной связи параметров и Р.
Для проверки гипотезы об адекватности полученного уравнения регрессии экспериментальным данным выполняем расчет величины критерия Фишера Fрасч., используя вспомогательные данные, приведенные в таблице 6.3.
Таблица 6.3