Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Методы регрессионного и корреляционного анализа





Для проведения регрессионного анализа необходимо выполнение следующих условий:

1. Входной параметр х измеряется с пренебрежимо малой ошибкой. Появление ошибки в определении у объясняется наличием в процессе невыявленных переменных, не вошедших в уравнение регрессии.

2. Результаты наблюдений над выходными величинами представляют собой независимые нормально распределенные случайные величины.

3. При проведении эксперимента с объемом выборки N при условии, что каждый опыт повторен m раз, выборочные дисперсии должны быть однородны.

Определение однородности дисперсий сводится к следующему:

1) вычисляется среднее из результатов параллельных опытов:

, ;

2) определяются выборочные дисперсии:

, ;

3) находится сумма дисперсий ;

4) составляется отношение:

,

где – максимальное значение выборочной дисперсии. Дисперсии однородны в том случае, когда , где – табулированное значение критерия Кохрена при уровне значимости р.

Если выборочные дисперсии однородны, рассчитывается дисперсия воспроизводимости:

.

Число степеней свободы этой дисперсии f равно:

.

Дисперсия воспроизводимости необходима для оценки значимости коэффициентов уравнения регрессии. Оценка значимости коэффициентов производится по критерию Стьюдента:

,

где – j-ый коэффициент уравнения регрессии; – среднее квадратичное отклонение j-го коэффициента.

Если больше табулированного [5, 6, приложение 1] для выбранного уровня значимости р и числа степеней свободы f, то коэффициент значимо отличается от нуля. определяется по закону накопления ошибок:

.

Если , получим:

.

Незначимые коэффициенты исключаются из уравнения регрессии. Оставшиеся коэффициенты пересчитываются заново, поскольку коэффициенты коррелированы друг с другом.

Адекватность уравнения проверяется по критерию Фишера:

, (2а)

где – остаточная дисперсия:

.

Если отношение (2а) меньше табличного [5, 6, приложение 2]:

, , ,

то уравнение адекватно.

При отсутствии параллельных опытов и дисперсии воспроизводимости остаточная дисперсия определяется следующим образом:

.

Тогда адекватность принятого уравнения оценивается сравнением и дисперсии относительно среднего :

по критерию Фишера

. (2б)

В этом случае критерий Фишера показывает, во сколько раз уменьшается рассеяние относительно полученного уравнения регрессии по сравнению с рассеянием относительно среднего. Чем больше значение F превышает табличное:

, ,

для выбранного уровня значимости р и чисел степеней свободы, тем эффективнее уравнение регрессии.

Метод множественной корреляции

Если необходимо исследовать корреляционную связь между многими величинами, пользуются уравнениями множественной регрессии:

.

Здесь мы имеем дело уже не с линией регрессии, а с поверхностью регрессии при и с гиперповерхностью при . В общем случае, как указывалось выше, эту поверхность называют поверхностью отклика.

При построении поверхности отклика на координатных осях факторного пространства откладываются численные значения параметров (факторов). Исходный статистический материал представляют в виде (табл. 3.1).

Таблица 3.1

№ опыта y
 
 
 
N

Прежде всего, перейдем от натурального масштаба к новому, проведя нормировку всех значений случайных величин по формулам:

, ,

где , – нормированные значения соответствующих факторов; – средние значения факторов; , – среднеквадратичные отклонения факторов:

, .

В табл. 3.2 приведен статистический материал в новом масштабе:

Таблица 3.2

№ опыта
 
 
 
N

В новом масштабе имеем:

, ; , , .

Выборочный коэффициент корреляции (1) при этом равен:

; , . (3)

Вычисленный по формулам (3) выборочный коэффициент корреляции равен коэффициенту корреляции между переменными, выраженными в натуральном масштабе .

Уравнение регрессии между нормированными переменными не имеет свободного члена и принимает вид:

.

Коэффициенты уравнения находятся из условия:

.

Условия минимума функции Ф определяются так же, как в случае зависимости от одной переменной:

, , …,

и система нормальных уравнений принимает вид:

. (4)

Умножим левую и правую части уравнений (4) на . В результате при каждом коэффициенте получим выборочный коэффициент корреляции . Принимая во внимание:

имеем систему нормальных уравнений:

.

Следует иметь в виду, что . Коэффициенты корреляции легко вычисляются простым перемножением соответствующих столбцов таблицы. Для многопараметрических процессов система оказывается высокого порядка и для ее решения необходимо использовать вычислительную машину.

Решив систему, рассчитывают коэффициент множественной корреляции

.

Коэффициент множественной корреляции служит показателем силы связи в случае множественной регрессии .

В случае выборок небольшого объема в величину R необходимо внести коррекцию на систематическую ошибку. Чем меньше число степеней свободы выборки , тем сильнее преувеличивается сила связи, оцениваемая коэффициентом множественной корреляции. Формула для скорректированного значения коэффициента :

.

Для практического использования уравнения необходимо перейти к натуральному масштабу по формулам:

, ; .

При наличии параллельных опытов можно рассчитать дисперсию воспроизводимости и провести статистический анализ уравнения регрессии.







Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.