《两个变量的线性相关》教案
教学目标
经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程.知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程.
教学重点
经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程.知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程.
教学过程
1.回顾上节课的案例分析给出如下概念: (1)回归直线方程 (2)回归系数 2.最小二乘法 3.直线回归方程的应用
(1)描述两变量之间的依存关系;利用直线回归方程即可定量描述两个变量间依存的数量关系
(2)利用回归方程进行预测;把预报因子(即自变量X )代入回归方程对预报量(即因变量Y )进行估计,即可得到个体Y 值的容许区间.
(3)利用回归方程进行统计控制规定Y 值的变化,通过控制X 的范围来实现统计控制的目标.如已经得到了空气中NO 2的浓度和汽车流量间的回归方程,即可通过控制汽车流量来控制空气中NO 2的浓度.
4.应用直线回归的注意事项 (1)做回归分析要有实际意义; (2)回归分析前,最好先作出散点图; (3)回归直线不要外延. 5.实例分析:
某调查者从调查中获知某公司近年来科研费用支出(i X )与公司所获得利润(i Y )的统计资料如下表:
科研费用支出(i X )与利润(i Y )统计表 单位:万元 年份 科研费用支出 利润 1998 1999 2000
5 11 4
31 40 30
2001 2002 2003 5 3 2 34 25 20 合计
30
180
要求估计利润(i Y )对科研费用支出(i X )的线性回归模型.
解:设线性回归模型直线方程为:i
i X Y 10ˆˆˆββ+= 56
30
===∑n
X
X i
306
180
==
=∑n
Y
Y i
因为:
根据资料列表计算如下表: 年份
i X i Y i Y
X 2
i
X X X i -Y
Y i -2
)(X X i -)
)((Y Y X X i i --1998
1999
2000
2001
2002
2003
5 11 4 5 3 2 31
40 30 34
25
20
1
55
4
40
1
20
1
70
7
5
4
2
5
121
1
6
2
5
9 4
0 6 -1 0 -2 -3
1 10 0 4 -5 -1
0 36 1 0 4 9
0 60 0 0 10 30
合计
30
180 1
000
2
00
50
100
现利用公式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)求解参数10ββ、的估计值: 2
300600900120054006000302006180
3010006)(ˆ22
2
1==
--=
-⨯⨯-⨯=
--=∑∑∑∑∑i i i i i i X X n Y X Y X n β 20
5
230ˆˆ1
0=⨯-=-=X Y ββ
∑∑--=-=2
21
10)
(ˆˆˆX n X Y
X n Y X X Y i
i i βββ 20
5
230ˆˆ1
0=⨯-=-=X Y ββ
2
50100
5620030
5610002
==⨯-⨯⨯-=
∑∑---=
-=2
1
10)
())((ˆˆˆX X Y Y X X X Y i
i i
βββ 205230ˆˆ1
0=⨯-=-=X Y ββ
2
50100
==
所以:利润(i Y )对科研费用支出(i X )的线性回归模型直线方程为:i
i X Y 220ˆ+= 6、求直线回归方程,相关系数和作图,这些E X CEL 可以方便地做到.仍以上题的数据为例.于 E X CEL 表 中的空白区,选用"插入"菜单命令中的"图表",选中 XY 散 点图类型,在弹出的图表向导中按向导的要求一步一步地 操作,如有错误可以返回去重来或在以后修改.适当修饰 图的大小、纵横比例、字体大小、和图符的大小等,使图 美观,最后得到图1,图中有直线称为趋势线,还有直线方程和相关系数.图中的每一个部份如坐标、标题、图例 等都可以分别修饰,这里主要介绍趋势线和直线方程.
y = 2x + 20R 2
= 0.8264
51015202530354045
5
10
15
系列1
线性 (系列1)
图1散点图
鼠标右键点击图中的数据点,出现一个对话框,选 " 添加趋势线" ,图中自动画上一条直线,再以鼠标右击此线,出现趋势线格式对话框,选择线条的粗细和颜色,在选项中选取显示公式和显示R 平方值,确定后即在图中显示回归方程和相关系数.
7、课堂练习:第83页,练习A ,练习B
小结
经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程.知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程.。