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2018高中数学第1章统计案例1.2回归分析课件苏教版
理由拒绝原来的假设H0,即就目前数据而言,没有充分理由 认为x与y之间有 线性相关关系 .
要点一 线性相关的判断 例1 某校高三(1)班的学生每周用于数学学习的时间x(单位: h)与数学平均成绩y(单位:分)之间有表格所示的数据.
x 24 15 23 19 16 11 20 16 17 13
y 92 79 97 89 64 47 83 68 71 59
i=1
n
n
xi- x 2· yi- y 2
i=1
i=1
n
xiyi-n x y
i=1
=
;
n
n
x2i -n x 2· y2i -n y 2
i=1
i=1
(4)作出统计推断:若 |r|>r0.05 ,则否定H0,表明有 95% 的 把握认为x与y之间具有 线性相关关系 ;若|r|≤r0.05,则没有
n
n
xi-x yi-y xiyi-n x y
i=1
b^=
n
xi-x 2
i=1
=
称为回归系数,y^称为回归值.
n
x2i -n x 2
i=1
i=1
(2)将y=a+bx+ε称为线性回归模型,其中a+bx是确定性函
数,ε称为 随机误差 .
2.相关系数r的性质 (1)|r|≤1 ; (2)|r|越接近于1,x,y的线性相关程度越 强 ; (3)|r|越接近于0,x,y的线性相关程度越 弱 .
3.显著性检验 (1)提出统计假设H0:变量x,y 不具有线性相关关系 ; (2)如果以95%的把握作出判断,可以根据1-0.95=0.05与 n-2在附录2中查出一个r的 临界值r0.05(其中1-0.95=0.05称 为 检验水平 );
(3)计算样本 相关系数 r=
n
xi- x yi- y
5
xiyi=88×78+76×65+73×71+66×64+63×61=25 054.
i=1
5
x2i =882+762+732+662+632=27 174.
i=1
5
xiyi-5 x y
i=1
25 054-5×73.2×67.8
所以b^=
5
= 27 174-5×73.22 ≈0.625.
x2i -5 x 2
2.回归分析中,利用线性回归方程求出的函数值一定是 真实值吗? 答 不一定是真实值,利用线性回归方程求的值,在很 多时候是个预报值,例如,人的体重与身高存在一定的 线性关系,但体重除了受身高的影响外,还受其他因素 的影响,如饮食,是否喜欢运动等.
[预习导引] 1.线性回归方程
(1)对于 n 对观测数据(xi,yi)(i=1,2,3,…,n),直线方程y^=a^+b^x 称为这 n 对数据的线性回归方程.其中a^=y -b^ x 称为回归截距,
学生编号 学科编号 数学成绩(x) 物理成绩(y)
1
2
3
4
5
A
B
C
D
E
88 76 73 66 63
78 65 71 64 61
(1)画出散点图; 解 散点图如图.
(2)求物理成绩y对数学成绩x的线性回归方程; 解 x =15×(88+76+73+66+63)=73.2,
y =15×(78+65+71+64+61)=67.8.
(1)画出散点图; 解 根据表中的数据,画散点图,如图
从散点图看,数学成绩与学习时间线性相关.
(2)作相关性检验;
解 由已知数据求得
10
x =17.4, y =74.9, x2i =3 182,
i=1
10
10
y2i =58 375, xiyi=13 578,
i=1
i=1
所以相关系数 r=
10
xiyi-10 x y
x/人
2
4
5
8
y/元
20
30
50
50
70
(1)利用相关系数r判断y与x是否线性相关;
解 由表中数据,利用科学计算器计算得:
5
xiyi-5 x y
i=1
r=
≈0.975.
5
5
x2i -5 x 2 y2i -5 y 2
i=1
i=1
因为r>r0.05=0.878, 所以y与x之间具有线性相关关系.
(2)根据上表提供的数据,求出y关于x的线性回归方程. 解 根据以上数据可得,
5
xiyi-5 x y
i=1
b^=
=8.5,
5
x2i -5 x 2
i=1
∴a^= y -b^ x =44-8.5×5=1.5, ∴所求的线性回归方程为y^=1.5+8.5x.
要点二 求线性回归方程 例2 某班5名学生的数学和物理成绩如下表:
i=1
a^= y -b^ x ≈67.8-0.625×73.2=22.05. 所以 y 对 x 的线性回归方程是y^=0.625x+22.05.
(3)一名学生的数学成绩是96,试预测他的物理成绩. 解 x=96,则y^=0.625×96+22.05≈82, 即可以预测他的物理成绩是82.
规律方法 (1)散点图是定义在具有相关关系的两个变量基 础上的,对于性质不明确的两组数据,可先作散点图,在 图上看它们有无关系,关系的密切程度,然后再进行相关 回归分析. (2)求线性回归方程,首先应注意到,只有在散点图大致呈 线性时,求出的线性回归方程才有实际意义,否则,求出 的线性回归方程毫无意义.
故预计该同学数学成绩可得 77 分左右.
规律方法 判断变量的相关性通常有两种方式:一是散点 图;二是相关系数r.前者只能粗略的说明变量间具有相关 性,而后者从定量的角度分析变量相关性的强弱.
跟踪演练1 暑期社会实践中,小闲所在的小组调查了某地 家庭人口数x与每天对生活必需品的消费y的情况,得到的数 据如下表:
i=1
≈0.920.
10
10
x2i -10 x 2 yi2-10 y 2
i=1
i=1
而n=10时,r0.05=0.632, 所以|r|>r0.05, 所以有95%的把握认为数学成绩与学习时间之间具有线 性相关关系.
(3)若某同学每周用于数学学习的时间为18 h,试预测其数 学成绩. 解 用科学计算器计算, 可得线性回归方程为y^=3.53x+13.44. 当 x=18 时,y^=3.53×18+13.44≈77,
1.2 回归分析
[学习目标] 1.会建立线性回归模型分析两个变量间的相关关系. 2.能通过相关系数判断两个变量间的线性相关程度. 3.了解回归分析的基本思想和初步应用.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 当堂检测
挑战自我,点点落实 重点难点,个个击破 当堂训练,体验成功
[知识链接] 1.什么叫回归分析? 答 回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析 的一种方法.