【线性回归方程怎么求】在数据分析和统计学中,线性回归是一种常用的预测方法,用于研究两个变量之间的关系。线性回归方程可以帮助我们根据一个变量的值来预测另一个变量的值。本文将总结如何求解线性回归方程,并通过表格形式清晰展示计算过程。
一、线性回归方程的基本概念
线性回归方程的一般形式为:
$$
y = a + bx
$$
其中:
- $ y $ 是因变量(被预测变量)
- $ x $ 是自变量(用来预测的变量)
- $ a $ 是截距项
- $ b $ 是斜率,表示 $ x $ 每增加一个单位,$ y $ 的变化量
二、求解步骤
1. 收集数据:获取一组自变量 $ x $ 和因变量 $ y $ 的数据对。
2. 计算相关统计量:包括 $ \bar{x} $、$ \bar{y} $、$ \sum x $、$ \sum y $、$ \sum x^2 $、$ \sum xy $ 等。
3. 计算斜率 $ b $:
$$
b = \frac{n\sum xy - (\sum x)(\sum y)}{n\sum x^2 - (\sum x)^2}
$$
4. 计算截距 $ a $:
$$
a = \bar{y} - b\bar{x}
$$
5. 写出回归方程:将 $ a $ 和 $ b $ 代入公式 $ y = a + bx $。
三、示例计算(附表格)
假设我们有以下数据:
| 序号 | x | y | x² | xy |
| 1 | 1 | 2 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 | 4 | 6 |
| 3 | 3 | 5 | 9 | 15 |
| 4 | 4 | 7 | 16 | 28 |
| 5 | 5 | 9 | 25 | 45 |
计算统计量:
- $ n = 5 $
- $ \sum x = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15 $
- $ \sum y = 2 + 3 + 5 + 7 + 9 = 26 $
- $ \sum x^2 = 1 + 4 + 9 + 16 + 25 = 55 $
- $ \sum xy = 2 + 6 + 15 + 28 + 45 = 96 $
计算斜率 $ b $:
$$
b = \frac{5 \times 96 - 15 \times 26}{5 \times 55 - 15^2} = \frac{480 - 390}{275 - 225} = \frac{90}{50} = 1.8
$$
计算截距 $ a $:
$$
\bar{x} = \frac{15}{5} = 3,\quad \bar{y} = \frac{26}{5} = 5.2
$$
$$
a = 5.2 - 1.8 \times 3 = 5.2 - 5.4 = -0.2
$$
回归方程为:
$$
y = -0.2 + 1.8x
$$
四、总结
| 步骤 | 内容 |
| 1 | 收集数据,列出 $ x $ 和 $ y $ 的值 |
| 2 | 计算 $ \sum x $, $ \sum y $, $ \sum x^2 $, $ \sum xy $ |
| 3 | 使用公式计算斜率 $ b $ |
| 4 | 计算平均值 $ \bar{x} $ 和 $ \bar{y} $ |
| 5 | 用 $ a = \bar{y} - b\bar{x} $ 得到截距 |
| 6 | 将 $ a $ 和 $ b $ 代入公式得到回归方程 |
通过以上步骤,我们可以准确地求出线性回归方程,从而对数据进行有效的分析与预测。


