相关分析与回归分析

回归分析与相关分析

导言

回归分析与相关分析是统计学中常用的两种分析方法，用于研究变量之间的关系。在本文中，我们将对回归分析和相关分析进行详细探讨，并介绍它们的原理、应用和实例。

一、回归分析

回归分析是通过建立一个数学模型来描述一个或多个自变量与因变量之间的关系。它可以帮助我们预测因变量的取值，并理解自变量对因变量的影响程度。

1.1 简单线性回归

简单线性回归是回归分析中最常见的一种方法，它假设自变量和因变量之间存在线性关系。通过最小二乘法，我们可以得到最佳拟合直线，从而预测因变量的取值。

1.2 多元线性回归

多元线性回归是对简单线性回归的拓展，它可以同时考虑多个自变量对因变量的影响。通过最小二乘法，我们可以得到最佳的多元回归方程，从而预测因变量的取值。

1.3 逻辑回归 逻辑回归是回归分析在分类问题上的一种应用。它能够根据自变量的取值，预测因变量的类别。逻辑回归常用于预测二分类问题，如预测一个学生是否会被大学录取。

二、相关分析

相关分析是研究两个或多个变量之间相关关系的一种方法。它可以帮助我们了解变量之间的关联程度，以及一个变量是否能够作为另一个变量的预测因子。

2.1 皮尔逊相关系数

皮尔逊相关系数是一种衡量两个连续变量之间线性相关程度的统计量。它的取值范围在-1到1之间，当相关系数接近1时，表示两个变量正相关；当相关系数接近-1时，表示两个变量负相关；当相关系数接近0时，表示两个变量无相关关系。

2.2 斯皮尔曼相关系数

斯皮尔曼相关系数是一种衡量两个变量之间的非线性相关程度的统计量。它的取值范围也在-1到1之间，但它适用于衡量非线性关系和顺序关系。斯皮尔曼相关系数广泛应用于心理学和社会科学领域。

应用实例

为了更好地理解回归分析与相关分析的应用，让我们通过一个实际案例来说明。 假设我们想研究某个国家的人均GDP与教育水平之间的关系。我们收集了10个州的数据，包括每个州的人均GDP和受教育程度指数。我们可以利用回归分析来建立一个数学模型，从而预测人均GDP与受教育水平之间的关系。通过计算相关系数，我们可以评估这两个变量之间的相关程度。

第八章 相关与回归分析

114、什么叫相关分析？

研究两个或两个以上变量之间相关程度大小以及用一定涵数来表达现象相互关系的方法。

115、什么叫相关关系？

相关关系是一种不完全确定的依存关系，即因素标志的每一个数值都可能有若干结果标志的数值与之对应。

116、判定现象之间有无相关关系的方法有哪些？

判断现象之间有无相关关系，首先要对其作定性分析，否则很可能把虚假相关现象拿来作相关分析。相关表和相关图都是判定现象之间有无相关关系的重要方法。而相关系数主要是用来测定现象之间相关的密切程度的指标，估计标准误差是判定回归方程式代表性大小的指标。所以判断方法有客观现象作定性分析、编制相关表、绘制相关图。

117、什么叫相关系数？

测定变量之间相关密切程度和相关方向的指标。

118、相关系数有何特点？

参与相关分析的两个变量是对等的，不分自变量与因变量，因此相关系数只有一个。相关系数有正负号反映相关关系的方向中，正负瓜果正相关，负号反映负相关。计算相关系数的两个变量都是随机变量。

119、某产品产量与单位成本的相关系数是-0.8；（乙）产品单位成本与利润率的相关系数是-0.95；（乙）比（甲）的相关程度高吗？

相关系数是说明相关程度大小的指标，相关系数的取值范围在±1之间，相关系数越接近±1，说明两变量相关程度越高，越接近于0，说明相关程度越低。因此，（乙）比（甲）的相关程度高。

120、什么叫回归分析？

对具有相关关系的两个或两个以上变量之间数量变化的一般关系进行测定，确定一个相应的数学表达式，已从一个已知量推算另一个未知量，为估计预测提供一个重要方法。

121、与相关分析相比，回归分析有什么特点？

两个变量是不对等的，必须区自变量与因变量；因变量是随机的，自变量是可以控制的；对于一个没有因果关系的两个变量，可以求得两个回归方程，一个是Y倚X的回归方程，另一个是X倚Y的回归方程。

案例：利兴铸造厂产品成本分析

最近几年利兴铸造厂狠抓成本管理，提高经济效益，在降低原材料和能源消耗，提高劳动生产率，以及增收节支等方面，取得了显著成绩，单位成本有明显下降，基本扭转了亏损局面。但是各月单位成本起伏很大，有的月份赢利，有的月份赢利少甚至亏损。为了控制成本波动，并指导今后的生产经营，利兴铸造厂统计部门进行了产品成本分析。

资料搜集整理分析

首先，研究单位成本与产量的关系（如下表）：

表1 铸铁件产量及单位成本

时间 铸铁件产量（吨） 单位产品成本（元） 出厂价（元/吨）

上月1月 810 670 750

2月 547 780 750

3月 900 620 750

4月 530 800 750

5月 540 780 750

6月 800 675 750

7月 820 650 730

8月 850 620 730

9月 600 735 730

10月 690 720 730

11月 700 715 730

12月 860 610 730

今年1月 920 580 720

2月 840 630 720

3月 1000 570 720

从表1可以看出，铸铁件单位成本波动很大，在15个月中，最高的上年4月单位成本达800元，最低的今年3月单位成本为570元，全距是230元。上年2、4、5、9月4个月成本高于出厂价，出现亏损，而今年3月毛利率达到20.8%[(720-570)/720*100%]。

成本波动大的原因是什么呢？从表1可以发现，单位成本的波动与产量有关。上年4月成本最高，而产量最低，今年3月成本最低，而产量最高，去年亏损的4个月中，产量普遍偏低，这显然是个规模效益问题。在成本构成中，可以分为变动成本和固定成本两部分。根据利兴铸造厂的实际情况，变动成本主要包括原材料及能源消耗、工人工资、销售费用、税金等，固定成本主要包括折旧费用、管理费用和财务费用。在财务费用中，绝大部分是贷款利息，由于贷款余额大，在短期内无力偿还，所以每个月的贷款利息支出基本上是一项固定支出，不可能随产量的变动而变动，故将贷款利息列入固定成本之中。从目前情况看，在成本构成中，固定成本所占比重较大，每月产量大，分摊在单位产品中的固定成本就小；如果产量小，分摊在单位产品中的固定成本就大，所以每月产量的多少直接影响单位成本的波动。为了论证单位成本与产量之间是否存在相关关系，并找出其内在规律以指导今后的工作，现计算相关系数，并建立回归方程。

回归分析与相关分析联系、区别

简单线性回归分析是对两个具有线性关系的变量，研究其相关性，配合线性回归方程，并根据自变量的变动来推算和预测因变量平均发展趋势的方法。

回归分析（Regression analysis）通过一个变量或一些变量的变化解释另一变量的变化。

主要内容和步骤：首先依据经济学理论并且通过对问题的分析判断，将变量分为自变量和因变量，一般情况下，自变量表示原因，因变量表示结果；其次，设法找出合适的数学方程式（即回归模型）描述变量间的关系；接着要估计模型的参数，得出样本回归方程；由于涉及到的变量具有不确定性，接着还要对回归模型进行统计检验，计量经济学检验、预测检验；当所有检验通过后，就可以应用回归模型了。

回归的种类

回归按照自变量的个数划分为一元回归和多元回归。只有一个自变量的回归叫一元回归，有两个或两个以上自变量的回归叫多元回归。

按照回归曲线的形态划分，有线性（直线）回归和非线性（曲线）回归。

相关分析与回归分析的关系

（一）相关分析与回归分析的联系

相关分析是回归分析的基础和前提，回归分析则是相关分析的深入和继续。相关分析需要依靠回归分析来表现变量之间数量相关的具体形式，而回归分析则需要依靠相关分析来表现变量之间数量变化的相关程度。只有当变量之间存在高度相关时，进行回归分析寻求其相关的具体形式才有意义。如果在没有对变量之间是否相关以及相关方向和程度做出正确判断之前，就进行回归分析，很容易造成“虚假回归”。与此同时，相关分析只研究变量之间相关的方向和程度，不能推断变量之间相互关系的具体形式，也无法从一个变量的变化来推测另一个变量的变化情况，因此，在具体应用过程中，只有把相关分析和回归分析结合起来，才能达到研究和分析的目的。

（二）相关分析与回归分析的区别

1．相关分析中涉及的变量不存在自变量和因变量的划分问题，变量之间的关系是对等的；而在回归分析中，则必须根据研究对象的性质和研究分析的目的，对变量进行自变量和因变量的划分。因此，在回归分析中，变量之间的关系是不对等的。