巩固练习回归分析的基本思想及其初步应用(理)最新修正版
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回归分析的基本思想及其初步应用1.回归分析回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法,回归分析的基本步骤是画出两个变量的散点图,求回归直线方程,并用回归直线方程进行预报. 2.线性回归模型(1)在线性回归直线方程y ^=a ^+b ^x 中,b ^=∑ni =1 (x i -x )(y i -y )∑ni =1(x i -x )2,a ^=y --b ^x -,其中x -=1n ∑ni =1x i ,y -=1n∑ni =1y i ,(x ,y )称为样本点的中心,回归直线过样本点的中心. (2)线性回归模型y =bx +a +e ,其中e 称为随机误差,自变量x 称为解释变量,因变量y 称为预报变量.[注意] (1)非确定性关系:线性回归模型y =bx +a +e 与确定性函数y =a +bx 相比,它表示y 与x 之间是统计相关关系(非确定性关系),其中的随机误差e 提供了选择模型的准则以及在模型合理的情况下探求最佳估计值a ,b 的工具.(2)线性回归方程y ^=b ^x +a ^中a ^,b ^的意义是:以a ^为基数,x 每增加1个单位,y 相应地平均增加b ^个单位.3.刻画回归效果的方式方式方法计算公式 刻画效果R 2R 2=1-∑ni =1(y i -y ^i )2∑n i =1(y i -y )2R 2越接近于1,表示回归的效果越好残差图e ^i 称为相应于点(x i ,y i )的残差,e ^i =y i -y ^i残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,说明选用的模型比较合适,其中这样的带状区域的宽度越窄,说明模型拟合精度越高,回归方程的预报精度越高残差平方和∑ni =1(y i -y ^i )2 残差平方和越小,模型的拟合效果越好判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)求线性回归方程前可以不进行相关性检验.( )(2)在残差图中,纵坐标为残差,横坐标可以选为样本编号.( )(3)利用线性回归方程求出的值是准确值.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)×变量x 与y 之间的回归方程表示( )A .x 与y 之间的函数关系B .x 与y 之间的不确定性关系C .x 与y 之间的真实关系形式D .x 与y 之间的真实关系达到最大限度的吻合 答案:D在两个变量y 与x 的回归模型中,分别选择了4个不同的模型,它们的相关指数R 2如下,其中拟合效果最好的模型是( )A .模型1的相关指数R 2为0.98 B .模型2的相关指数R 2为0.80 C .模型3的相关指数R 2为0.50 D .模型4的相关指数R 2为0.25 答案:A已知线性回归方程y ^=0.75x +0.7,则x =11时,y 的估计值为________. 答案:8.95探究点1 线性回归方程在某种产品表面进行腐蚀刻线试验,得到腐蚀深度y 与腐蚀时间x 之间的一组观察值如下表.x (s) 5 10 15 20 30 40 50 60 70 90 120 y (μm)610101316171923252946(1)画出散点图;(2)求y 对x 的线性回归方程;(3)利用线性回归方程预测时间为100 s 时腐蚀深度为多少. 【解】 (1)散点图如图所示.(2)从散点图中,我们可以看出y 对x 的样本点分布在一条直线附近,因而求回归直线方程有意义.x =111(5+10+15+ (120)=51011,y =111(6+10+10+…+46)=21411,a ^=y -b ^x ≈21411-0.304×51011= 5.36. 故腐蚀深度对腐蚀时间的线性回归方程为y =0.304x + 5.36.(3)根据(2)求得的线性回归方程,当腐蚀时间为100 s 时,y ^=5.36+0.304×100=35.76(μm),即腐蚀时间为100 s 时腐蚀深度大约为35.76 μm.求线性回归方程的三个步骤(1)画散点图:由样本点是否呈条状分布来判断两个量是否具有线性相关关系. (2)求回归系数:若存在线性相关关系,则求回归系数.(3)写方程:写出线性回归方程,并利用线性回归方程进行预测说明.炼钢是一个氧化降碳的过程,钢水含碳量的多少直接影响冶炼时间的长短,必须掌握钢水含碳量和冶炼时间的关系.如果已测得炉料熔化完毕时钢水的含碳量x 与冶炼时间y (从炼料熔化完毕到出钢的时间)的数据(x i ,y i )(i =1,2,…,10)并已计算出=1589,i =110y i =1 720,故冶炼时间y 对钢水的含碳量x 的回归直线方程为y ^=1.267x -30.47. 探究点2 线性回归分析假定小麦基本苗数x 与成熟期有效穗y 之间存在相关关系,今测得5组数据如下:(1)以x 为解释变量,y 为预报变量,作出散点图;(2)求y 与x 之间的回归方程,对于基本苗数56.7预报有效穗; (3)计算各组残差,并计算残差平方和;(4)求相关指数R 2,并说明残差变量对有效穗的影响占百分之几? 【解】 (1)散点图如下.(2)由图看出,样本点呈条状分布,有比较好的线性相关关系,因此可以用回归方程刻画它们之间的关系.设回归方程为y ^=b ^x +a ^,x -=30.36,y -=43.5,(1)该类题属于线性回归问题,解答本题应先通过散点图来分析两变量间的关系是否线性相关,然后再利用求回归方程的公式求解回归方程,并利用残差图或相关指数R 2来分析函数模x 15.0 25.8 30.0 36.6 44.4 y39.442.942.943.149.2型的拟合效果,在此基础上,借助回归方程对实际问题进行分析. (2)刻画回归效果的三种方法①残差图法:残差点比较均匀地落在水平的带状区域内说明选用的模型比较合适; ②残差平方和法:残差平方和 i =1n(y i -y ^i )2越小,模型的拟合效果越好;关于x 与y 有如下数据:x 2 4 5 6 8 y3040605070由(2)可得y i -y ^i 与y i -y -的关系如下表:y i -y ^i -1 -5 8 -9 -3 y i -y --20-101020由于R 21=0.845,R 22=0.82,0.845>0.82, 所以R 21>R 22.所以(1)的拟合效果好于(2)的拟合效果. 探究点3 非线性回归分析某地今年上半年患某种传染病的人数y (人)与月份x (月)之间满足函数关系,模型为y =a e bx ,确定这个函数解析式.月份x /月 1 2 3 4 5 6 人数y /人526168747883【解】 设u =ln y ,c =ln a , 得u ^=c ^+b ^x ,则u 与x 的数据关系如下表:x12 3 4 56u =ln y 3.95 4.114.224.3044.356 7 4.418 8非线性回归方程的步骤(1)确定变量,作出散点图.(2)根据散点图,选择恰当的拟合函数.(3)变量置换,通过变量置换把非线性回归问题转化为线性回归问题,并求出线性回归方程. (4)分析拟合效果:通过计算相关指数或画残差图来判断拟合效果. (5)根据相应的变换,写出非线性回归方程.某种书每册的成本费y (元)与印刷册数x (千册)有关,经统计得到数据如下:x(千册)1 2 3 5 10 20 30 50 100 200 y (元)10.155.524.082.852.111.621.411.301.211.15检验每册书的成本费y (元)与印刷册数的倒数1x之间是否具有线性相关关系,如有,求出y 对x 的回归方程,并画出其图形.解:首先作变量置换u =1x,题目中所给的数据变成如下表所示的10对数据.u i 1 0.5 0.33 0.2 0.1 0.05 0.03 0.02 0.01 0.005 y i10.155.524.082.852.111.621.411.301.211.15然后作相关性检测.经计算得r ≈0.999 8>0.75,从而认为u 与y 之间具有线性相关关系,由公式得a ^≈1.125,b ^≈8.973,所以y ^=1.125+8.973u ,最后回代u =1x ,可得y ^=1.125+8.973x.这就是题目要求的y 对x 的回归方程.回归方程的图形如图所示,它是经过平移的反比例函数图象的一个分支.1.关于回归分析,下列说法错误的是( ) A .回归分析是研究两个具有相关关系的变量的方法 B .散点图中,解释变量在x 轴,预报变量在y 轴C .回归模型中一定存在随机误差D .散点图能明确反映变量间的关系解析:选D.用散点图反映两个变量间的关系时,存在误差. 2.下列关于统计的说法:①将一组数据中的每个数据都加上或减去同一个常数,方差恒不变; ②回归方程y ^=b ^x +a ^必经过点(x ,y ); ③线性回归模型中,随机误差e =y i -y ^i ;④设回归方程为y ^=-5x +3,若变量x 增加1个单位,则y 平均增加5个单位. 其中正确的为________(写出全部正确说法的序号).解析:①正确;②正确;③线性回归模型中,随机误差的估计值应为e ^i =y i -y ^i ,故错误;④若变量x 增加1个单位,则y 平均减少5个单位,故错误. 答案:①②3.某商场经营一批进价是30元/台的小商品,在市场试销中发现,此商品的销售单价x (x 取整数)(元)与日销售量y (台)之间有如下关系:x 35 40 45 50 y56412811(1)画出散点图,并判断y 与x 是否具有线性相关关系;(2)求日销售量y 对销售单价x 的线性回归方程(方程的斜率保留一个有效数字); (3)设经营此商品的日销售利润为P 元,根据(2)写出P 关于x 的函数关系式,并预测当销售单价x 为多少元时,才能获得最大日销售利润.解:(1)散点图如图所示,从图中可以看出这些点大致分布在一条直线附近,因此两个变量具有线性相关关系.(2)因为x -=14×(35+40+45+50)=42.5,(3)依题意有P =(161.5-3x )(x -30) =-3x 2+251.5x -4 845=-3⎝⎛⎭⎪⎫x -251.562+251.5212-4 845. 所以当x =251.56≈42时,P 有最大值,约为426元.故预测当销售单价为42元时,能获得最大日销售利润.知识结构深化拓展线性回归模型的模拟效果(1)残差图法:观察残差图,如果残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,说明选用的模型比较合适,这样的带状区域的宽度越窄,说明模型拟合精度越高,回归方程的预报精度越高.(2)残差的平方和法:一般情况下,比较两个模型的残差比较困难(某些样本点上一个模型的残差的绝对值比另一个模型的小,而另一些样本点的情况则相反),故通过比较两个模型的残差的平方和的大小来判断模型的拟合效果.残差平方和越小的模型,拟合的效果越好.(3)R 2法:R 2的值越大,说明残差平方和越小,也就是说模型拟合的效果越好.[注意] r 的绝对值越大说明变量间的相关性越强,通常认为r 的绝对值大于等于0.75时就是有较强的相关性,同样R 2也是如此,R 2越大拟合效果越好.[A 基础达标]1.废品率x %和每吨生铁成本y (元)之间的回归直线方程为y ^=256+3x ,表明( ) A .废品率每增加1%,生铁成本增加259元 B .废品率每增加1%,生铁成本增加3元 C .废品率每增加1%,生铁成本平均每吨增加3元 D .废品率不变,生铁成本为256元解析:选C.回归方程的系数b ^表示x 每增加一个单位,y ^平均增加b ^,当x 为1时,废品率应为1%,故当废品率增加1%时,生铁成本平均每吨增加3元.2.已知某产品连续4个月的广告费用为x i (i =1,2,3,4)千元,销售额为y i (i =1,2,3,4)万元,经过对这些数据的处理,得到如下数据信息:①x 1+x 2+x 3+x 4=18,y 1+y 2+y 3+y 4=14;②广告费用x 和销售额y 之间具有较强的线性相关关系;③回归直线方程y ^=b ^x +a ^中,b ^=0.8(用最小二乘法求得),那么当广告费用为6千元时,可预测销售额约为( )A .3.5万元B .4.7万元C .4.9万元D .6.5万元解析:选B.依题意得x =4.5,y =3.5,由回归直线必过样本点中心得a ^=3.5-0.8×4.5=-0.1,所以回归直线方程为y ^=0.8x -0.1.当x =6时,y ^=0.8×6-0.1=4.7.3.某化工厂为预测某产品的回收率y ,需要研究它和原料有效成分含量之间的相关关系,现取了8对观测值,计算得的线性回归方程是( )A.y ^=11.47+2.62xB.y ^=-11.47+2.62x C.y ^=2.62+11.47x D.y ^=11.47-2.62x 解析:选A.由题中数据得x =6.5,y =28.5,a ^=y -b ^x =28.5-2.62×6.5=11.47,所以y 与x 的线性回归方程是y ^=2.62x +11.47.故选A.4.若某地财政收入x 与支出y 满足线性回归方程y =bx +a +e (单位:亿元),其中b =0.8,a =2,|e |≤0.5.如果今年该地区财政收入10亿元,则年支出预计不会超过( )A .10亿元B .9亿元C .10.5亿元D .9.5 亿元解析:选C.代入数据y =10+e ,因为|e |≤0.5, 所以9.5≤y ≤10.5,故不会超过10.5亿元.5.某种产品的广告费支出x 与销售额y (单位:万元)之间的关系如下表:y 与x 的线性回归方程为y =6.5x +17.5,当广告支出5万元时,随机误差的效应(残差)为________.解析:因为y 与x 的线性回归方程为y ^=6.5x +17.5,当x =5时,y ^=50,当广告支出5万元时,由表格得:y =60,故随机误差的效应(残差)为60-50=10. 答案:106.若一组观测值(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )之间满足y i =bx i +a +e i (i =1,2,…,n ),且e i 恒为0,则R 2为________.解析:由e i 恒为0,知y i =y ^i ,即y i -y ^i =0, 故R 2=1-∑ni =1 (y i -y ^i )2∑n i =1 (y i -y )2=1-0=1.答案:17.某个服装店经营某种服装,在某周内获纯利y (元)与该周每天销售这种服装件数x 之间的一组数据关系见表:已知∑7i =1x 2i =280,∑7i =1x i y i =3 487. (1)求x ,y ;(2)已知纯利y 与每天销售件数x 线性相关,试求出其回归方程. 解:(1)x =3+4+5+6+7+8+97=6,y =66+69+73+81+89+90+917=5597.(2)因为y 与x 有线性相关关系,所以b ^=∑7i =1x i y i-7x y ∑7i =1x 2i -7x 2=3 487-7×6×5597280-7×36=4.75,a ^=5597-6×4.75=71914≈51.36.故回归方程为y ^=4.75 x +51.36.8.已知某校5个学生的数学和物理成绩如下表:(1)假设在对这5名学生成绩进行统计时,把这5名学生的物理成绩搞乱了,数学成绩没出现问题,问:恰有2名学生的物理成绩是自己的实际分数的概率是多少?(2)通过大量事实证明发现,一个学生的数学成绩和物理成绩具有很强的线性相关关系,在上述表格是正确的前提下,用x 表示数学成绩,用y 表示物理成绩,求y 与x 的回归方程; (3)利用残差分析回归方程的拟合效果,若残差和在(-0.1,0.1)范围内,则称回归方程为“优拟方程”,问:该回归方程是否为“优拟方程”?参考数据和公式:y ^=b ^x +a ^,其中.解:(1)记事件A 为“恰有2名学生的物理成绩是自己的实际成绩”, 则P (A )=2C 25A 55=16.(2)因为x =80+75+70+65+605=70,y =70+66+68+64+625=66,学生的编号i 1 2 3 4 5 数学x i 80 75 70 65 60 物理y i7066686462[B 能力提升]9.假设关于某设备的使用年限x和所支出的维修费用y(万元)有如表的统计资料:使用年限x 2 3 4 5 6 维修费用y 2.2 3.8 5.5 6.5 7.010.(选做题)某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如表所示:身高x(cm)60708090100110体重y(kg) 6.137.909.9912.1515.0217.50身高x(cm)120130140150160170体重y(kg)20.9226.8631.1138.8547.2555.05 (1)(2)如果体重超过相同身高男性体重平均值的1.2倍为偏胖,低于0.8倍为偏瘦,那么这个地区一名身高175 cm 、体重82 kg 的在校男生体重是否正常? 解:(1)根据题表中的数据画出散点图如图所示.由图可看出,样本点分布在某条指数函数曲线y =c 1e c 2x的周围, 于是令z =ln y ,得下表:x 60 70 80 90 100 110 z 1.81 2.07 2.30 2.50 2.71 2.86 x 120 130 140 150 160 170 z3.043.293.443.663.864.01作出散点图如图所示:由表中数据可得z 与x 之间的回归直线方程为 z ^=0.662 5+0.020x ,则有y ^=e 0.662 5+0.020x .(2)当x =175时,预报平均体重为y ^=e 0.662 5+0.020×175≈64.23, 因为64.23×1.2≈77.08<82,所以这个男生偏胖.。
课后训练一、选择题1.为了考察两个变量x和y之间的线性相关性,甲、乙两位同学各自独立地做了100次和150次试验,并且利用线性回归方法,求得回归直线分别为l1和l2.已知两个人在试验中发现对变量x的观测数据的平均值都是s,对变量y的观测数据的平均值都是t,那么下列说法正确的是()A.l1和l2有交点(s,t)B.l1与l2相交,但交点不一定是(s,t)C.l1与l2必定平行D.l1与l2必定重合2.下列四个命题中正确的是( )①在线性回归模型中,e是bx+a预报真实值y的随机误差,它是一个观测的量;②残差平方和越小的模型,拟合的效果越好;③用R2来刻画回归方程,R2越小,拟合的效果越好;④在残差图中,残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,说明选用的模型比较合适,若带状区域宽度越窄,说明拟合精度越高,回归方程的预报精度越高.A.①③B.②④C.①④D.②③3.已知x,y取值如下表:若x,y y=0.95x+a,则a=( )A.0.325 B.2。
6C.2。
2 D.04.某学校开展研究性学习活动,某同学获得一组实验数据如下表:对于表中数据,( )A .y =2x -2B .12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭C .y =log 2xD .y =12(x 2-1)5.若某地财政收入x 与支出y 满足线性回归方程y =bx +a +e (单位:亿元),其中b =0.8,a =2,|e |≤0。
5.如果今年该地区财政收入10亿元,年支出预计不会超过( )A .10亿B .9亿C .10.5亿D .9.5亿6.某产品的广告费用x 与销售额y 的统计数据如下表:y bx a =+b 费用为6万元时销售额为( )A .63.6万元B .65。
5万元C .67.7万元D .72.0万元 二、填空题7.在研究身高和体重的关系时,求得R 2≈______,可以叙述为“身高解释了64%的体重变化,而随机误差贡献了剩余的36%”,所以身高对体重的效应比随机误差的效应大得多.8.为了解篮球爱好者小李的投篮命中率与打篮球时间之间的关系,下表记录了小李某月1号到5号每天打篮球时间x(单位:小时)与当天投篮命中率y之间的关系:小李这5的方法,预测小李该月6号打6小时篮球的投篮命中率为__________.三、解答题9.恩格尔系数=食物支出金支出金额总额×100%.在我国,据恩格尔系数判定生活发展阶段的标准为:贫困:>60%,温饱:50%~60%,小康:40%~50%,富裕:<40%.据国家统计局统计显示,随着中国经济的不断发展,城镇居民家庭恩格尔系数不断下降,居民消费已从温饱型向享受型、发展型转变.如下表:(2)预报2013年的恩格尔系数;(3)求R2;(4)作出残差图.10.关于x与y有以下数据:已知x与y 6.5b ,(1)求y与x的线性回归方程;(2)现有第二个线性模型:y=7x+17,且R2=0。
回归分析基本思想及应用条件回归分析是一种常用的统计分析方法,用于研究变量之间的关系,并预测一个或多个自变量对因变量的影响。
本文将介绍回归分析的基本思想以及应用条件。
一、回归分析的基本思想回归分析的基本思想是基于最小二乘法,通过拟合曲线或平面,找到自变量与因变量之间的最佳关系模型。
这个模型可以用来预测因变量在给定自变量的情况下的取值。
回归分析的思想可以用以下数学公式表示:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βnXn + ε其中,Y表示因变量,X1~Xn表示自变量,β0~βn表示回归系数,ε表示误差项。
回归分析的目标是通过最小化误差项来确定回归系数的值,使得拟合曲线与实际观测值之间的误差最小化。
二、回归分析的应用条件回归分析适用于以下条件:1. 自变量与因变量之间存在线性关系:回归分析假设自变量与因变量之间存在线性关系。
因此,在应用回归分析之前,需要通过观察数据和作图等方式来验证自变量与因变量之间的线性关系。
2. 自变量之间相互独立:回归分析要求自变量之间相互独立,即自变量之间不应存在多重共线性的问题。
多重共线性会导致回归系数的估计出现问题,降低模型的准确性。
3. 自变量和误差项之间不存在系统性关联:回归分析假设误差项与自变量之间不存在系统性关联。
如果存在系统性关联,会导致回归系数的估计出现偏差,影响模型的准确性。
4. 数据具有代表性:回归分析要求样本数据具有代表性,能够反映总体的特征。
因此,在进行回归分析之前,需要对样本数据的采集方法和样本容量进行科学设计,以确保数据的可靠性和准确性。
5. 误差项满足正态分布:回归分析假设误差项满足正态分布。
如果误差项不满足正态分布,可能会导致回归系数的估计出现偏差,使得模型的准确性降低。
总之,回归分析是一种重要的统计分析方法,可以用于研究变量之间的关系并进行预测。
但在应用回归分析时,需要注意以上提到的应用条件,以保证分析结果的准确性和可靠性。
最新回归分析练习题(有答案)1.1回归分析的基本思想及其初步应⽤⼀、选择题 1. 某同学由x 与y 之间的⼀组数据求得两个变量间的线性回归⽅程为y bx a =+,已知:数据x 的平均值为2,数据y 的平均值为3,则 ( )A .回归直线必过点(2,3)B .回归直线⼀定不过点(2,3)C .点(2,3)在回归直线上⽅D .点(2,3)在回归直线下⽅2. 在⼀次试验中,测得(x,y)的四组值分别是A(1,2),B(2,3),C(3,4),D(4,5),则Y 与X 之间的回归直线⽅程为()A .$yx 1=+B .$y x 2=+C .$y 2x 1=+ D.$yx 1=-3. 在对两个变量x ,y 进⾏线性回归分析时,有下列步骤:①对所求出的回归直线⽅程作出解释;②收集数据(i x 、i y ),1,2i =,…,n ;③求线性回归⽅程;④求未知参数;⑤根据所搜集的数据绘制散点图如果根据可⾏性要求能够作出变量,x y 具有线性相关结论,则在下列操作中正确的是() A .①②⑤③④ B .③②④⑤① C .②④③①⑤ D .②⑤④③①4. 下列说法中正确的是()A .任何两个变量都具有相关关系B .⼈的知识与其年龄具有相关关系C .散点图中的各点是分散的没有规律D .根据散点图求得的回归直线⽅程都是有意义的5. 给出下列结论:(1)在回归分析中,可⽤指数系数2R 的值判断模型的拟合效果,2R 越⼤,模型的拟合效果越好;(2)在回归分析中,可⽤残差平⽅和判断模型的拟合效果,残差平⽅和越⼤,模型的拟合效果越好;(3)在回归分析中,可⽤相关系数r 的值判断模型的拟合效果,r 越⼩,模型的拟合效果越好;(4)在回归分析中,可⽤残差图判断模型的拟合效果,残差点⽐较均匀地落在⽔平的带状区域中,说明这样的模型⽐较合适.带状区域的宽度越窄,说明模型的拟合精度越⾼.以上结论中,正确的有()个.A .1B .2C .3D .4 6. 已知直线回归⽅程为2 1.5y x =-,则变量x 增加⼀个单位时(A.y 平均增加1.5个单位B.y 平均增加2个单位C.y 平均减少1.5个单位D.y 平均减少2个单位7. 下⾯的各图中,散点图与相关系数r 不符合的是()8. ⼀位母亲记录了⼉⼦3~9岁的⾝⾼,由此建⽴的⾝⾼与年龄的回归直线⽅程为?7.1973.93yx =+,据此可以预测这个孩⼦10岁时的⾝⾼,则正确的叙述是()A .⾝⾼⼀定是145.83cmB .⾝⾼超过146.00cmC .⾝⾼低于145.00cmD .⾝⾼在145.83cm 左右9. 在画两个变量的散点图时,下⾯哪个叙述是正确的( ) (A)预报变量在x 轴上,解释变量在y 轴上 (B)解释变量在x 轴上,预报变量在y 轴上 (C)可以选择两个变量中任意⼀个变量在x 轴上 (D)可以选择两个变量中任意⼀个变量在y 轴上10. 两个变量y 与x 的回归模型中,通常⽤2R 来刻画回归的效果,则正确的叙述是()A. 2R 越⼩,残差平⽅和⼩B. 2R 越⼤,残差平⽅和⼤C. 2R 于残差平⽅和⽆关 D. 2R 越⼩,残差平⽅和⼤ 11. 两个变量y 与x 的回归模型中,分别选择了4个不同模型,它们的相关指数2R 如下,其中拟合效果最好的模型是( )A.模型1的相关指数2R 为0.98B.模型2的相关指数2R 为0.80C.模型3的相关指数2R 为0.50 D.模型4的相关指数2R 为0.2512. 在回归分析中,代表了数据点和它在回归直线上相应位置的差异的是( ) A.总偏差平⽅和 B.残差平⽅和 C.回归平⽅和 D.相关指数R 2产率为1000元时,⼯资为90元14. 下列结论正确的是()①函数关系是⼀种确定性关系;②相关关系是⼀种⾮确定性关系;③回归分析是对具有函数关系的两个变量进⾏统计分析的⼀种⽅法;④回归分析是对具有相关关系的两个变量进⾏统计分析的⼀种常⽤⽅法.A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④15. 已知回归直线的斜率的估计值为1.23,样本点的中⼼为(4,5),则回归直线⽅程为()A.$1.234y x =+B.$1.235y x =+ C.$1.230.08y x =+ D.$0.08 1.23y x =+ ⼆、填空题16. 在⽐较两个模型的拟合效果时,甲、⼄两个模型的相关指数2R 的值分别约为0.96和0.85,则拟合效果好的模型是.17. 在回归分析中残差的计算公式为.18. 线性回归模型y bx a e =++(a 和b 为模型的未知参数)中,e 称为.19. 若⼀组观测值(x 1,y 1)(x 2,y 2)…(x n ,y n )之间满⾜y i =bx i +a+e i (i=1、2.…n)若e i 恒为0,则R 2为_____三、解答题20. 调查某市出租车使⽤年限x和该年⽀出维修费⽤y(万元),得到数据如下:使⽤年限x 2 3 4 5 6维修费⽤y2.2 3.8 5.5 6.5 7.0(2)由(1)中结论预测第10年所⽀出的维修费⽤.(121()()()ni iiniix x y yb==-?-=-=-∑∑)21. 以下是某地搜集到的新房屋的销售价格y和房屋的⾯积x的数据:(1)画出数据对应的散点图;(2)求线性回归⽅程,并在散点图中加上回归直线;(3)据(2)的结果估计当房屋⾯积为2150m时的销售价格.(4)求第2个点的残差。
【巩固练习】 、选择题1.下列关系中为相关关系的有 ()① 学生的学习态度和学习成绩之间的关系; ② 教师的执教水平与学生的学习成绩之间的关系; ③ 学生的身高与学生的学习成绩之间的关系 ④ 某个人的年龄与本人的知识水平之间的关系(A )①②(B )①③(C )②③(D )②④B . y? = X +2C . ?=2x +1D . y?=x —12. 对于线性相关系数 r ,下列叙述正确的是( A B C D ). .|r| €( 0, +8) , |r|越大,相关程度越大,反之,相关程度越小 .|r| .|r|€(—8, W 1,且 |r| +8) , r 越大,相关程度越大,反之,相关程度越小 越接近于1,相关程度越大;|r|越接近于0,相关程度越小 以上说法都不对 3. 判断图中的两个变量, 具有相关关系的是( ). y y1\aA B 4.变量X 与y 相对应的一组数据为 变量U 与v 相对应的一组数据为( r 1表示变量y 与x 之间的线性相关系数, A . r 2< r 1< 0 B . 0< "V r 1 C (10, 1), (11.3 , 2), (11.8 , 3), (125, 4), (13, 10, 5) (11.3 , 4), (11.8 , 3) (12.5 , 2) ( 13,「2表示变量v 与U 之间的线性相关系数,贝( .r 2< 0< r 1 D . r 2= r 1 5 );1),).5.工人月工资y (元)按劳动生产率 x (千元)变化的回归方程为 y =50+80x ,下列判断正 确的是( ). ①劳动生产率为1000元时, 资提高80元;③劳动生产率提高 劳动生产率为2000元. A .① B .② C .③6.在一次试验中,测得(x , y ) y 与x 之间的回归直线方程是(则月工资为130元;②劳动生产率提高1000元时,则月工 1000元时,则月工资提高130元;④当月工资为210元时, D .④ 的四组值分别是(1 ,)2) , (2, 3), (3, 4), (4, 5),则 7.线性回归方程 y = bx 十a 必过). A . (0, 0) .(0,&已知两个变量x100120140160180X 和y 之间具有线性相关关系, 5次试验的观测数据如下:54 62 75 92经计算得回归方程 y =bx+a 的系数b=0.575,贝U a=( ).A . - 14.9B . - 13.9C . - 12.9D . 14.9 9. 一位母亲记录了她儿子 3到9岁的身高,数据如下表: 由此她建立了身高与年龄的回归模型 y =73.93 + 7.19X ,她用这个模型预测儿子 10岁时的身高,则下面的叙述正确的是( A. 她儿子 B. 她儿子 C. 她儿子 D. 她儿子 二、填空题 10岁时的身高一 10岁时的身高在 10岁时的身高在10岁时的身高在 ) 定是 145.83 cm 145.83 cm 以上 145.83 cm 左右 145.83 cm 以下 10.经调查知,某品牌汽车的销售量 y (辆)与广告费用x (万元)之间的回归直线方程为 y=250+4x,当广告费用为50万元时,预计汽车销售量约为 11.某市居民2005~2009年家庭平均收入 x (单位:万元)与年平均支出 y (单位:万元)的统计资料 如表所示: 根据统计资料,居民家庭年平均收入的中位数是 ,家庭年平均收入与年平均支出有 的线性相关关系.(填“正相关”、“负相关”) 12. 一唱片公司所支出出歌费用 x (十万元)与唱片销售量 y (千张)之间的关系,从其所 10 发行的唱片中随机抽选了 10张,得到如下的资料:送x izt10 10 =28 , X j 2 =303.4,送 % =75 , 10 Zi =1 y ; =598.5,则y 与x 的相关系数r 的绝对值为 13. (1)画出散点图;解答题 弹簧长度y (cm 随所挂物体质量 x (g )不同而变化的情况如下:44(2) 求y 对x 的回归直线方程;(3) 预测所挂物体的质量为 27 g 时的弹簧长度(精确到 0.01 cm )•14.随着人们经济收入的不断增长, 购买家庭轿车已不再是一种时尚. 车的使用费用,尤其是随着使用年限的增加,所支出的费用到底会增长多少, 一直是购车一族非常关心的问题.某汽车销售公司为此进行了一次抽样调查,并统计得出某款车的使用年限 x 与所支出的总费用y (万元)有如下的数据资料:若由资料知,对呈线性相关关系.试求:(1)线性回归方程y=bx + a 的回归系数a 、b ; (2)估计使用年限为10年时,车的使用总费用是多少? 15.某工业部门进行一项研究,分析该部分的产量与生产费用之间的关系,从这个工业部门 内随机抽选了10个企业作样本,有如下资料:计算与的相关系数;(2) 对这两个变量之间是否线性相关进行相关性检验;(3)设回归直线方程为 ?=bx+自,求系数?, b?。
【答案与解析】【解析】据相关性的定义可知①②为相关关系,③④无相关关系 2. 【答案】 C【解析】对相关系数的性质应熟练掌握。
3. 【答案】 B【解析】 由图易知,A 、C 为函数关系,B D 为散点图,只有 B 中两个变量成相关关系。
4. 【答案】 C【解析】对于变量y 与x 而言,y 随x 的增大而增大,故 y 与x 正相关,即「1>0;对于变量v 与 u 而言,v 随U 的增大而减小,而 v 与U 负相关,即 r 2< 0,所以有 r 2< 0< r 1。
5.【答案】B【解析】 回归直线斜率为 80,所以x 每增加1, y 增加80,即劳动生产率提高 1000元时,工资提高80元,根据线性回归直线方程,只能求出相应于x 的估计值y 。
6.【答案】由回归直线经过样本点的中心 (x,y),由题中所给出的数据, 咤,厂士心=3.5代入?=x + 1中适合,故选A 。
7.【答案】D1. 【答案】A【解析】 将X =^-(100 + 120+H (+180) =140,y==(45 + 54+川+ 92)=65.6,5 5••• b =0.575 ,••• a =y -bx =65.6-0.575040 = -14.9。
9.【答案】C【解析】选c 利用回归方程进行预测.只能说身高在某一预 测值附近.由回归方程预测儿子10岁时的身高步=7・19X10+ 73. 93-145, 83(cm).10.【答案】4501解析】把Z = 50代入青程y = 25O + &工r 得夕=4 50.11.【答案】 13正相关【解析】收入数据按大小排列为:11.5、12.1、13、13.5、15,所以中位数为13.12.【答案】【解析】 13•【解析】 0.3 由相关系数公式即可求得。
(1)散点图如答图6。
15105 W 15 20 25 30 J苗圈6(2)采用列表的方法计算 a 与回归系数b 。
1 - 1=—x105=17.5 , y =—x 56.99 止 9.50 , 6 6 1077.85 -6咒17.5^9.50 = ------------------ 二——止0.184 , 2275 -6勺7.52a =9.50—0.184X17.5 728。
故x 的回归直线方程为 y =6.28 +0.184x 。
【解析】 因为a =y-bX ,即(x,y)适合线性回方程。
&【答案】【解析】(3)当质量为 27 g 时,有y =6.28 + 0.184x27 a :11.25(cm)。
所以当所挂物体的质量为 27 g 时,弹簧的长度约为11.25 cm 。
-1 14.【解析】(1) x=fx(2 +3+4+5 + 6)=4 ,y 二1"?.? + 3.8 +5.5 + 6.5 + 7.0) = 5, 5 5Z x i y i =2X2.2+3x3.8+4X5.5+5X6.5+6X7.0 =112.3 , y 52 2 2 2 2 2 Z x i =2 +3 +4 +5 +6 =90, i45-斗 Z XiW -5xy b= 52 -2 送 x -5xi i J 12—"5=1.23 , 2 90-5x4 a = y -bx =5-1.23咒4 = 0.08。
(2)线性回归直线方程是 y=1.23x+0.08 ,当 x=10 (年)时,y=1.23 x 10+0.08=12.38 12.38万元。
(万元),即估计使用年限为10年时,车的使用总费用是 15.【解析】 (1)制表: -777X =——=77.710"C-7 10 10—1657 — 2 — 2 y=——=165.7 ,2 x =70903 ,2 y =27711910 i =1 i#10Z x i y i =132938i 1--r =—丄 0.808,7(70903 -10% 77.72)(277119 -10X 1665.72)即x 与y 的相关系数r ~ 0.808。
(2)因为|r 卜0.75,所以可以认为x 与y 之间具有很强的线性相关关系。
(3) bj>=132938一1"力."165.7龟 0.398,自= 165.7—0.398x77.7^134.8。
132938-10x77.7x165.770903-10咒 77.72。