2018-2019学年北师大版选修1-2 回归分析利用最小二乘法求回归直线 学案
2018-2019学年北师大版选修1-2  回归分析利用最小二乘法求回归直线  学案第1页

利用最小二乘法求回归直线

  研究具有相关关系的两个变量,就是寻找具有相关关系的两个变量中非确定性关系的某种确定性,该分析过程称为回归分析,其思想是把相关关系(即不确定性关系)转化为确定性的函数关系.根据不同的标准可画出不同的直线来近似表示这种线性关系.比如,可以连接最左侧点和最右侧点得到一条直线;也可以让画出的直线上方的点和下方的点数目相等,......这些办法,能保证各点与此直线在整体上是最接近的吗?它们虽然都有一定的道理,但总让人感到可靠性不强.

  当两个具有相关关系的变量近似满足一次函数关系时,所进行的回归分析叫做线性回归分析,所求函数关系=bx+a就是线性回归方程=bx+a是回归方程中的斜率,a是截距,且

回归直线:观察散点图的特征,发现各点大致分布在一条直线的附近,就称这两个变量之间具有线性相关的关系,这条直线叫做回归直线.回归直线是与数据点最贴近的直线,也就是使离差的平方和Q=最小的直线,即求出的回归直线使样本数据中的点到它的距离的平方和最小,由于平方又叫二乘方,所以这种使"偏差平方和最小"的方法叫做最小二乘法.实际上,求回归直线方程的关键是如何用数学的方法来刻画"从整体上看各点与此直线的距离最小".即最贴近已知的数据点,最能代表变量x与y之间的关系.

  本文通过几个具体例子谈谈如何根据最小二乘法的思想,借助计算器或计算机求回归直线的方程。

  1.利用最小二乘法思想求回归直线的方程

  例1.一个车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了10次试验,测得数据如下:

(1)y与x之间是否具有线性相关关系?

(2)如果y与x具有线性相关关系,求回归直线方程.

分析: 求回归直线方程和相关系数,通常是用计算器来完成的.在有的较专门的计算器中,可通过直接按键得出线性回归方程的系数和相关系数.

解:(1)列出下表,并用科学计算器进行计算: