多元线性回归模型统计检验
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对多元线性回归模型的各种检验方法对于形如u X X X Y k k +++++=ββββ 22110 (1) 的回归模型,我们可能需要对其实施如下的检验中的一种或几种检验:一、 对单个总体参数的假设检验:t 检验在这种检验中,我们需要对模型中的某个(总体)参数是否满足虚拟假设0H :j j a =β,做出具有统计意义(即带有一定的置信度)的检验,其中j a 为某个给定的已知数。
特别是,当j a =0时,称为参数的(狭义意义上的)显著性检验。
如果拒绝0H ,说明解释变量j X 对被解释变量Y 具有显著的线性影响,估计值j βˆ才敢使用;反之,说明解释变量j X 对被解释变量Y 不具有显著的线性影响,估计值j βˆ对我们就没有意义。
具体检验方法如下:(1) 给定虚拟假设 0H :j j a =β;(2) 计算统计量 )ˆ(ˆ)ˆ()(ˆjj j j j j Se a Se E t βββββ-=-= 的数值; 11ˆ)ˆ(++-==j j jj jj j C C Se 1T X)(X ,其中σβ(3) 在给定的显著水平α下(α不能大于1.0即 10%,也即我们不能在置信度小于90%以下的前提下做结论),查出双尾t (1--k n )分布的临界值2/αt ;(4) 如果出现 2/αt t >的情况,检验结论为拒绝0H ;反之,无法拒绝0H 。
t 检验方法的关键是统计量 )ˆ(ˆj jj Se t βββ-=必须服从已知的t 分布函数。
什么情况或条件下才会这样呢?这需要我们建立的模型满足如下的条件(或假定):(1) 随机抽样性。
我们有一个含n 次观测的随机样(){}n i Y X X X i ik i i ,,2,1:,,,,21 =。
这保证了误差u 自身的随机性,即无自相关性,0))())(((=--j j i i u E u u E u Cov 。
(2) 条件期望值为0。
给定解释变量的任何值,误差u 的期望值为零。
多元线性回归——模型、估计、检验与预测⼀、模型假设传统多元线性回归模型最重要的假设的原理为:1. ⾃变量和因变量之间存在多元线性关系,因变量y能够被x1,x2….x{k}完全地线性解释;2.不能被解释的部分则为纯粹的⽆法观测到的误差其它假设主要为:1.模型线性,设定正确;2.⽆多重共线性;3.⽆内⽣性;4.随机误差项具有条件零均值、同⽅差、以及⽆⾃相关;5.随机误差项正态分布具体见另⼀篇⽂章:回归模型的基本假设⼆、估计⽅法⽬标:估计出多元回归模型的参数注:下⽂皆为矩阵表述,X为⾃变量矩阵(n*k维),y为因变量向量(n*1维)OLS(普通最⼩⼆乘估计)思想:多元回归模型的参数应当能够使得,因变量y的样本向量在由⾃变量X的样本所构成的线性空间G(x)的投影(即y’= xb)为向量y 在线性空间G(x)上的正交投影。
直⽩⼀点说,就是要使得(y-y’)’(y-y’)最⼩化,从⽽能够使y的预测值与y的真实值之间的差距最⼩。
使⽤凸优化⽅法,可以求得参数的估计值为:b = (x’x)^(-1)x’y最⼤似然估计既然已经在假设中假设了随机误差项的分布为正态分布,那么⾃变量y的分布也可以由线性模型推算出来(其分布的具体函数包括参数b在内)。
进⼀步的既然已经抽取到了y的样本,那么使得y的样本出现概率(联合概率密度)最⼤的参数即为所求最终结果与OLS估计的结果是⼀致的矩估计思想:通过寻找总体矩条件(模型设定时已经有的假设,即⽆内⽣性),在总体矩条件中有参数的存在,然后⽤样本矩形条件来进⾏推导未知参数的解。
在多元回归中有外⽣性假设:对应的样本矩为:最终估计结果与OLS⽅法也是⼀样的。
三、模型检验1.拟合优度检验(1)因变量y是随机变量,⽽估计出来的y’却不是随机变量;(2)拟合优度表⽰的是模型的估计值y’能够在多⼤程度上解释因变量样本y的变动。
(3)y’的变动解释y的变动能⼒越强,则说明模型拟合的越好y-y’就越接近与假设的随机误差(4)⽽因变量的变动是由其⽅差来描述的。
多元线性回归模型检验引言多元线性回归是一种常用的统计分析方法,用于研究两个或多个自变量对目标变量的影响。
在应用多元线性回归前,我们需要确保所建立的模型符合一定的假设,并进行模型检验,以保证结果的可靠性和准确性。
本文将介绍多元线性回归模型的几个常见检验方法,并通过实例进行说明。
一、多元线性回归模型多元线性回归模型的一般形式可以表示为:$$Y = \\beta_0 + \\beta_1X_1 + \\beta_2X_2 + \\ldots + \\beta_pX_p +\\varepsilon$$其中,Y为目标变量,$X_1,X_2,\\ldots,X_p$为自变量,$\\beta_0,\\beta_1,\\beta_2,\\ldots,\\beta_p$为模型的回归系数,$\\varepsilon$为误差项。
多元线性回归模型的目标是通过调整回归系数,使得模型预测值和实际观测值之间的误差最小化。
二、多元线性回归模型检验在进行多元线性回归分析时,我们需要对所建立的模型进行检验,以验证假设是否成立。
常用的多元线性回归模型检验方法包括:1. 假设检验多元线性回归模型的假设包括:线性关系假设、误差项独立同分布假设、误差项方差齐性假设和误差项正态分布假设。
我们可以通过假设检验来验证这些假设的成立情况。
•线性关系假设检验:通过F检验或t检验对回归系数的显著性进行检验,以确定自变量与目标变量之间是否存在线性关系。
•误差项独立同分布假设检验:通过Durbin-Watson检验、Ljung-Box 检验等统计检验,判断误差项是否具有自相关性。
•误差项方差齐性假设检验:通过Cochrane-Orcutt检验、White检验等统计检验,判断误差项的方差是否齐性。
•误差项正态分布假设检验:通过残差的正态概率图和Shapiro-Wilk 检验等方法,检验误差项是否满足正态分布假设。
2. 多重共线性检验多重共线性是指在多元线性回归模型中,自变量之间存在高度相关性的情况。
对多元线性回归模型的各种检验方法对于形如u X X X Y k k +++++=ββββΛΛ22110 (1)的回归模型,我们可能需要对其实施如下的检验中的一种或几种检验:一、 对单个总体参数的假设检验:t 检验在这种检验中,我们需要对模型中的某个(总体)参数是否满足虚拟假设0H :j j a =β,做出具有统计意义(即带有一定的置信度)的检验,其中j a 为某个给定的已知数。
特别是,当j a =0时,称为参数的(狭义意义上的)显著性检验。
如果拒绝0H ,说明解释变量j X 对被解释变量Y 具有显著的线性影响,估计值j βˆ才敢使用;反之,说明解释变量j X 对被解释变量Y 不具有显著的线性影响,估计值j βˆ对我们就没有意义。
具体检验方法如下:(1) 给定虚拟假设 0H :j j a =β;(2) 计算统计量 )ˆ(ˆ)ˆ()(ˆjj j j j j Se a Se E t βββββ-=-= 的数值; 11ˆ)ˆ(++-==j j jj jj j C C Se 1T X)(X ,其中σβ(3) 在给定的显著水平α下(α不能大于1.0即10%,也即我们不能在置信度小于90%以下的前提下做结论),查出双尾t (1--k n )分布的临界值2/αt ;(4) 如果出现 2/αt t >的情况,检验结论为拒绝0H ;反之,无法拒绝0H 。
t 检验方法的关键是统计量 )ˆ(ˆj jj Se t βββ-=必须服从已知的t 分布函数。
什么情况或条件下才会这样呢?这需要我们建立的模型满足如下的条件(或假定):(1) 随机抽样性。
我们有一个含n 次观测的随机样(){}n i Y X X X i ik i i ,,2,1:,,,,21ΛΛ=。
这保证了误差u 自身的随机性,即无自相关性,0))())(((=--j j i i u E u u E u Cov 。
(2) 条件期望值为0。
给定解释变量的任何值,误差u 的期望值为零。
多元线性回归模型实验报告实验报告:多元线性回归模型1.实验目的多元线性回归模型是统计学中一种常用的分析方法,通过建立多个自变量和一个因变量之间的模型,来预测和解释因变量的变化。
本实验的目的是利用多元线性回归模型,分析多个自变量对于因变量的影响,并评估模型的准确性和可靠性。
2.实验原理多元线性回归模型的基本假设是自变量与因变量之间存在线性关系,误差项为服从正态分布的随机变量。
多元线性回归模型的表达形式为:Y=b0+b1X1+b2X2+...+bnXn+ε,其中Y表示因变量,X1、X2、..、Xn表示自变量,b0、b1、b2、..、bn表示回归系数,ε表示误差项。
3.实验步骤(1)数据收集:选择一组与研究对象相关的自变量和一个因变量,并收集相应的数据。
(2)数据预处理:对数据进行清洗和转换,排除异常值、缺失值和重复值等。
(3)模型建立:根据收集到的数据,建立多元线性回归模型,选择适当的自变量和回归系数。
(4)模型评估:通过计算回归方程的拟合优度、残差分析和回归系数的显著性等指标,评估模型的准确性和可靠性。
4.实验结果通过实验,我们建立了一个包含多个自变量的多元线性回归模型,并对该模型进行了评估。
通过计算回归方程的拟合优度,我们得到了一个较高的R方值,说明模型能够很好地拟合观测数据。
同时,通过残差分析,我们检查了模型的合理性,验证了模型中误差项的正态分布假设。
此外,我们还对回归系数进行了显著性检验,确保它们是对因变量有显著影响的。
5.实验结论多元线性回归模型可以通过引入多个自变量,来更全面地解释因变量的变化。
在实验中,我们建立了一个多元线性回归模型,并评估了模型的准确性和可靠性。
通过实验结果,我们得出结论:多元线性回归模型能够很好地解释因变量的变化,并且模型的拟合优度较高,可以用于预测和解释因变量的变异情况。
同时,我们还需注意到,多元线性回归模型的准确性和可靠性受到多个因素的影响,如样本大小、自变量的选择等,需要在实际应用中进行进一步的验证和调整。