第4讲拟合与回归
- 格式:ppt
- 大小:2.38 MB
- 文档页数:60
数学建模——线性回归分析实用精品教案一、教学内容本节课选自高中数学教材《数学建模》第四章“数据的拟合与回归”第二节“线性回归分析”。
详细内容包括:线性回归模型的建立,最小二乘法求解线性回归方程,线性回归方程的显著性检验,以及利用线性回归方程进行预测。
二、教学目标1. 理解线性回归分析的基本概念,掌握线性回归方程的建立方法。
2. 学会运用最小二乘法求解线性回归方程,并能解释线性回归方程的参数意义。
3. 能够对线性回归方程进行显著性检验,利用线性回归方程进行预测。
三、教学难点与重点教学难点:最小二乘法的推导和应用,线性回归方程的显著性检验。
教学重点:线性回归模型的建立,线性回归方程的求解及其应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件,黑板,粉笔。
学具:计算器,草稿纸,直尺,铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一组关于身高和体重的数据,引导学生思考身高和体重之间的关系。
2. 例题讲解:(1)建立线性回归模型,引导学生根据散点图判断变量间的线性关系。
(2)利用最小二乘法求解线性回归方程,解释方程参数的意义。
(3)对线性回归方程进行显著性检验,判断方程的有效性。
3. 随堂练习:(1)给出另一组数据,让学生尝试建立线性回归模型并求解。
(2)对所求线性回归方程进行显著性检验,并利用方程进行预测。
六、板书设计1. 线性回归模型2. 最小二乘法3. 线性回归方程的显著性检验4. 线性回归方程的应用七、作业设计1. 作业题目:(1)根据给定的数据,建立线性回归模型,求解线性回归方程。
(2)对所求线性回归方程进行显著性检验,并利用方程预测某学生的体重。
2. 答案:(1)线性回归方程为:y = 0.8x + 50(2)显著性检验:F = 40.23,P < 0.01,说明线性回归方程具有显著性。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课学生对线性回归分析的理解和应用能力得到了提升,但仍有个别学生对最小二乘法的推导和应用感到困难,需要在课后加强辅导。
最小二乘法数据拟合与回归简介:本文主要对PRML一书的第一章总结,结合moore关于回归的课件Predicting real-valued outputs: an introduction to regression。
什么是回归(regression)?1. 单一参数线性回归如上图考虑用一条过原点的直线去拟合采样点,y=wx,那么未知参数w取什么值可以使得拟合最好的,即整体拟合误差最小,这是一个最小二乘法拟合问题。
目标是使得(Xi-Yi)^2的总和最小。
2. 从概率的角度考虑上面的问题就是说我们假定模型是y=wx但是具体的(Xi,Yi)对应生成的时候按照高斯分布概率模型,以WXi为中心,方差未知。
具体每个采样点之间是独立的。
上面提到我们的目标是通过样本集合的实际观察值去预测参数W的值。
怎样预测W的值呢,有两个思路即上面提到的•MLE 最大似然法即参数W取什么样的值能够使得我们已经观察到的实际样本集合出现的概率最大。
ArgMax(P(Y1,Y2…Yn|X1,X2…Xn,W)),但是这样是不是有点奇怪,我们的目的其实是从观察的样本中估算最可能的W,ArgMax (W|x1,x2…xn,y1,y2…yn)可以看到优化的目标其实和最小二乘法是一样的。
•MAP 采用贝叶斯规则,后面再讲。
3.多项式曲线拟合贯穿PRML第一章的例子是多项式曲线拟合的问题(polynomial curve fitting)。
考虑order为M的多项式曲线,可以表述为下面的形式:曲线拟合的目标可以表述为优化是的下面的E(W)最小化(当然你可能会选取不同的error function这只是其中一种而已):对于取到最小值的我们表示为,最优的最小距离是。
如果我们选择不同的order值即M不同的多项式曲线去拟合,比如取M=0,1,3,9最小二乘法拟合的结果如下图:可以看到M=9的情况,曲线和采样观察点拟合的很好但是却偏离了整体,不能很好的反映,这就是传说中的over fitting过度拟合问题。
线性回归分析教案一、引言线性回归是一种常用的统计分析方法,用于研究两个连续型变量之间的线性关系。
在实际应用中,线性回归广泛用于经济学、社会学、医学等领域,用于预测和解释变量之间的关系。
本教案将介绍线性回归的基本原理、模型设定和参数估计方法,以帮助学生深入理解线性回归的概念和应用。
二、教学目标1.了解线性回归的基本原理和假设。
2.学习线性回归模型的设定和参数估计方法。
3.能够使用统计软件实现线性回归模型的计算。
4.掌握线性回归模型的解释和预测能力。
5.理解线性回归模型的运用场景和限制条件。
三、教学内容1.线性回归的基本原理1.1 线性关系的定义1.2 线性回归模型的基本假设1.3 线性回归模型的优点和局限性2.线性回归模型的设定2.1 简单线性回归模型及其参数估计2.2 多元线性回归模型及其参数估计2.3 线性回归模型的变量选择方法3.线性回归模型的参数估计3.1 最小二乘法估计3.2 参数估计的性质和假设检验3.3 模型评估和诊断4.线性回归模型的解释和预测4.1 理解回归系数的含义4.2 判断模型对观测数据的拟合程度4.3 利用回归模型进行预测五、教学方法1.理论讲解与示范通过讲解线性回归的基本原理和模型设定,带领学生了解线性回归模型的概念和应用。
同时,通过实例演示和统计软件的使用展示线性回归模型的计算过程。
2.实践操作与练习在课堂上,安排学生利用统计软件进行线性回归模型的实际计算,并结合具体数据集进行模型拟合和预测操作。
通过实际操作提高学生对线性回归模型的应用能力。
3.案例分析与讨论将一些实际问题、经济数据或社会调查数据与线性回归模型结合,引导学生对模型结果进行解读和讨论,提高学生对模型解释和应用的理解。
六、教学评估1.课堂小测验在课程结束前进行一次小测验,考察学生对线性回归的理解程度和应用能力。
2.作业和项目布置线性回归相关的作业和项目,要求学生独立完成线性回归模型的建立和分析,以检验学生对所学知识的掌握程度。
Logistic回归的介绍与实际应用摘要本文通过对logistic回归的介绍,对logistic回归模型建立的分析,以及其在实际生活中的运用,我们可以得出所建立的模型对实际例子的数据拟合结果不错。
关键词:logistic回归;模型建立;拟合;一、logistic回归的简要介绍1、Logistic回归的应用围:①适用于流行病学资料的危险因素分析②实验室中药物的剂量-反应关系③临床试验评价④疾病的预后因素分析2、Logistic回归的分类:①按因变量的资料类型分:二分类、多分类;其中二分较为常用②按研究方法分:条件Logistic回归、非条件Logistic回归两者针对的资料类型不一样,后者针对成组研究,前者针对配对或配伍研究。
3、Logistic回归的应用条件是:①独立性。
各观测对象间是相互独立的;②Logit P与自变量是线性关系;③样本量。
经验值是病例对照各50例以上或为自变量的5-10倍(以10倍为宜),不过随着统计技术和软件的发展,样本量较小或不能进行似然估计的情况下可采用精确logistic回归分析,此时要求分析变量不能太多,且变量分类不能太多;④当队列资料进行logistic回归分析时,观察时间应该相同,否则需考虑观察时间的影响(建议用Poisson回归)。
4、拟和logistic回归方程的步骤:①对每一个变量进行量化,并进行单因素分析;②数据的离散化,对于连续性变量在分析过程中常常需要进行离散变成等级资料。
可采用的方法有依据经验进行离散,或是按照四分、五分位数法来确定等级,也可采用聚类方法将计量资料聚为二类或多类,变为离散变量。
③对性质相近的一些自变量进行部分多因素分析,并探讨各自变量(等级变量,数值变量)纳入模型时的适宜尺度,及对自变量进行必要的变量变换;④在单变量分析和相关自变量分析的基础上,对P≤α(常取0.2,0.15或0.3)的变量,以及专业上认为重要的变量进行多因素的逐步筛选;模型程序每拟合一个模型将给出多个指标值,供用户判断模型优劣和筛选变量。
计量经济学4计量经济学九章讲解,内容详细,讲解细致,一定让你看的过瘾,搞定计量经济不再难!!一元线性回归Chapter 4Linear Regression with One Regressor一元线性回归一元线性回归使我们可以估计、推断总体回归线的斜率系数。
我们的最终目标是估计自变量X发生一个单位的变化,会导致因变量Y发生多少的变化。
为使问题简化,下面我们分析只有两个变量的Y和X之间为线性关系的情形。
2总体回归线(The population一般意义上讲,对均值或者两个均值间进行的统计推断,与对线性回归的统计推断是类似的。
regression line)Test Score=β0+β1STR估计如何从数据中得到一个直线以用来估计总体回归线的斜率:使用普通最小二乘(ordinary least squares )。
使用OLS的好处与不足有哪些?如何检验斜率是否为零。
如何构建关于斜率取值的置信区间。
β1=总体回归线的斜率=假设检验ΔTest scoreΔSTR= STR变化一单位导致test score发生的变动2.我们希望知道总体参数β1的具体数值。
3.然而,我们并不知道β的数值是多少,因此要根1.为何β0和β1被称为总体参数?置信区间据数据对它进行估计。
3 4一元线性回归模型的术语Yi=β0+β1Xi+ ui, i= 1,…, n X是自变量(independent variable)或回归变量7个学区的假想观测值Yi=β0+β1X为总体回归线ui为第i 个观测的总体误差项( regressor)或右边变量。
Y是因变量(dependent variable)从属变量(regressand)或左边变量。
β0:总体回归的截距(intercept) β1:总体回归的斜率(slope) ui:误差项(error item)误差项构可能因遗漏因素或Y的测量误差引起。
遗漏因素指那些除了变量X之外的能够对Y产生影响的因素。