ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.12.2024
Просмотров: 809
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Министерство общего и профессионального
2. Модель множественной регрессии
3. Преобразование данных при оценке нелинейных соотношений между переменными
4. Порядок выполнения лабораторной работы
4.1. Применение функции линейн для оценки параметров регрессии
4.2. Определение коэффициентов регрессии и параметров
4.3. Проверка значимости коэффициентовI
4.4. Проверка значимости уравнения регрессии
4.5. Вычисление расчетных значений регрессии и построение диаграмм
4.6. Построение других регрессионных моделей
дополнительную статистику по регрессии. Если статистика имеет значение ИСТИНА (статистика=1), то функция ЛИНЕЙН возвращает дополнительную регрессионную статистику, так что возвращаемый массив будет иметь вид: {bn;bn-1;...;b1;b0:sen;sen-1;...;se1;se0: R2;sev:F;df:ssreg;ssresid}. Если статистика имеет значение ЛОЖЬ (статистика=0) или опущена, то функция ЛИНЕЙН возвращает только коэффициенты b и постоянную b0.
В приведенной ниже таблице показано, в каком порядке возвращается дополнительная регрессионная статистика.
Таблица 2.
|
bn |
bn-1 |
. . . |
B2 |
b1 |
b0 |
|
sen |
sen-1 |
|
Se2 |
se1 |
se0 |
|
R2 |
sev |
. . . |
|
|
|
|
F |
df |
|
|
|
|
|
ssreg |
ssresid |
|
|
|
|
В таблице 3 приведено описание дополнительной регрессионной статистики.
Таблица 3.
|
Величина |
Описание |
|
se1,se2,...,sen |
Стандартные значения ошибок для коэффициентов b1,b2,...,bn |
|
seb |
Стандартное значение ошибки для постоянной b0 (seb = #Н/Д, если конст имеет значение ЛОЖЬ). |
|
R2 |
Коэффициент детерминированности. Сравниваются фактические значения y и значения, получаемые из уравнения прямой; по результатам сравнения вычисляется коэффициент детерминированности, нормированный от 0 до 1. Если он равен 1, то имеет место полная корреляция с моделью, т.е. нет различия между фактическим и оценочным значениями y. В противоположном случае, если коэффициент детерминированности равен 0, то уравнение регрессии неудачно для предсказания значений y. Для получения информации о том, как вычисляется R2, см. "Замечания" в конце данного раздела. |
|
sev |
Стандартная ошибка для оценки y. |
|
F |
F-статистика, или F-наблюдаемое значение. F-статистика используется для определения того, является ли наблюдаемая взаимосвязь между зависимой и независимой переменными случайной или нет. |
|
df |
Степени свободы. Степени свободы полезны для нахождения F-критических значений в статистической таблице. Для определения уровня надежности модели нужно сравнить значения в таблице с F-статистикой, возвращаемой функцией ЛИНЕЙН. |
|
ssreg |
Регрессионная сумма квадратов. |
|
ssresid |
Остаточная сумма квадратов. |
Дополнительную информацию смотрите в разделе справочной информации мастера функций.
4.2. Определение коэффициентов регрессии и параметров
РЕГРЕССИОННОЙ СТАТИСТИКИ
Регрессионный анализ выборки наблюдений будем проводить в рабочем листе «Расчет». В указанном рабочем листе при помощи функции ЛИНЕЙН определим коэффициенты уравнения регрессии вида 1) P = b0 + b1 U + b2 T. Для этого выделим в рабочем листе диапазон ячеек I2:K6 (число столбцов определяется по количеству коэффициентов уравнения регрессии), установим курсор мыши в строку формул и введем следующую формулу: =ЛИНЕЙН(Матрицы!B2:B53;Матрицы!C2:D53;1;1),
где Матрицы!B2:B53 - диапазон матрицы зависимой переменной (функция давления Pi);
где Матрицы!C2:D53 - диапазон матрицы независимых переменных (в данном случае Ui и Ti).
Поскольку функция ЛИНЕЙН возвращается массив значений, ввод формулы (или редактирование) завершаем нажатием клавиш Ctrl-Shift-Enter.
Используя описания регрессионной статистики таблиц 2 и 3 находим в полученном массиве значения коэффициентов регрессии bn;bn-1;...;b1;b0 и коэффициент детерминации R2.
4.3. Проверка значимости коэффициентовI
Для проверки значимости коэффициентов регрессии используем t-статистику. Для проверки неравенства (14) в ячейке H7 вычисляем критическое значение распределения Стьюдента по уровню значимости a = 0,05 и n-(k+1) степеням свободы с помощью встроенной функции:
СТЬЮДРАСПОБР(0.05; <степеньсвободы>).
Определим оценочные
значения (14) для коэффициентов уравнения
регрессии
.
Для этого в ячейкиI7,J7,K7
введем
формулы =ABS(I2/I3),
=ABS(J2/J3),
и =ABS(K2/K3)
соответственно.
Вычисленное соотношение (14), сравниваем с критическим значением tкр и делаем вывод о значимости коэффициентов регрессии для каждого уравнения.
4.4. Проверка значимости уравнения регрессии
Для оценки значимости уравнения регрессии используется критерий Фишера. Наблюдаемое значение Fнабл в формуле (15) определим из таблицы регрессионной статистики (табл 2,3).
Критическое значение F-распределения Фишера Fкр с (k;n-k-1) степенями свободы определяем с помощью встроенной функции:
=FРАСПОБР(0.05;k;n-k-1) - где n - число наблюдений, k - число независимых параметров уравнения.
Проводим сравнение Fнабл и Fкр.
4.5. Вычисление расчетных значений регрессии и построение диаграмм
Для определения расчетных значений функции давления, подставим в уравнение регрессии с вычисленными коэффициентами регрессии текущие значения независимых параметров. Для этого в ячейку C2 введем следующую формулу: =$K$2+$J$2*Матрицы!C2+I$2*Матрицы!D2. Распространим эту формулу на весь диапазон наблюдений, т.е. на диапазон ячеек С2:С53.
Для сравнительного анализа и графической интерпретации расчетных и экспериментальных наблюдений функции давления построим точечную диаграмму по времени (Рис.1).
Р
ис.1.
4.6. Построение других регрессионных моделей
При оценке параметров функции давления с помощью уравнения регрессии вида 2) из (17):
Pi = b0 + b1 Ui + b2 Mi
построим матрицу независимых переменных на рабочем листе «Матрицы».
В столбец F заполним значения первой независимой переменной Ui, а столбец G заполним значения второй независимой переменной численно равной значениям расхода топлива Мi (табл.4). При обращении к функции ЛИНЕЙН в качестве второго параметра будет указан диапазон матрицы независимых переменных F2:G53. Далее обработка и регрессионный анализ проводится в соответствии с разделами 4.1.-4.5.
Оценка уравнений регрессии проводится для всех регрессионных моделей (17). В таблице 5 приведен типовой расчет коэффициентов уравнений регрессии и параметров регрессионной статистики для различных моделей регрессии.
Таблица 4.
|
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
|
1 |
№ |
Pi |
Ui |
Ti |
|
Ui |
Mi |
|
2 |
1 |
54.36 |
0.15 |
-29.35 |
|
0.15 |
0.016 |
|
3 |
2 |
117.35 |
0.05 |
23.91 |
|
0.05 |
0.034 |
|
4 |
3 |
65.85 |
0.01 |
34.27 |
|
0.01 |
0.000 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
52 |
51 |
81.82 |
0.15 |
-12.92 |
|
0.15 |
0.026 |
|
53 |
52 |
138.39 |
0.09 |
24.92 |
|
0.09 |
0.044 |
Таблица 5.
Типовой расчет коэффициентов уравнений регрессии и параметров
регрессионной статистики для различных моделей регрессии
|
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
M |
|
|
№ |
Pi |
Pi1p |
Pi2p |
Pi3p |
Pi4p |
Pi5p |
1) |
Pi=b0+b1*Ui+b2*Ti+b3*Mi |
|
|
|
|
|
|
1 |
54.4 |
67.9 |
78.6 |
50.5 |
53.9 |
52.9 |
|
0.64790438 |
130.60212 |
67.8010747 |
|
|
|
|
2 |
117.4 |
89.8 |
97.1 |
121.6 |
118.2 |
120.5 |
|
0.10578275 |
51.2797732 |
5.76569039 |
|
|
|
|
3 |
65.9 |
90.8 |
44.0 |
70.0 |
65.8 |
64.2 |
|
0.47793 |
22.2244601 |
#Н/Д |
|
Fкр |
|
|
4 |
34.4 |
48.2 |
67.3 |
35.7 |
34.2 |
35.5 |
|
22.4281853 |
49 |
#Н/Д |
|
4.03 |
|
|
5 |
70.3 |
57.4 |
104.3 |
67.6 |
70.5 |
69.4 |
|
22155.7558 |
24202.4047 |
#Н/Д |
|
|
|
|
6 |
62.2 |
50.4 |
85.0 |
65.8 |
62.0 |
63.3 |
2.010 |
6.125 |
2.547 |
11.759 |
|
|
|
|
7 |
148.9 |
109.2 |
121.7 |
147.2 |
149.3 |
149.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
27.3 |
47.9 |
57.4 |
30.9 |
27.9 |
28.7 |
2) |
Pi=b0+b1*Ui+b2*Mi |
|
|
|
|
|
|
9 |
45.3 |
57.6 |
72.2 |
46.2 |
46.0 |
47.0 |
|
1476.74694 |
76.8462039 |
43.2349883 |
|
|
|
|
10 |
85.7 |
83.7 |
83.3 |
84.9 |
85.3 |
86.2 |
|
242.567093 |
52.3968733 |
7.04153165 |
|
|
|
|
11 |
97.4 |
77.0 |
110.9 |
92.6 |
96.5 |
94.8 |
|
0.47519 |
22.2825155 |
#Н/Д |
|
Fкр |
|
|
12 |
79.0 |
106.5 |
56.3 |
76.8 |
78.6 |
79.2 |
|
22.1839683 |
49 |
#Н/Д |
|
3.19 |
|
|
13 |
83.7 |
54.3 |
96.8 |
90.5 |
84.7 |
83.2 |
|
22029.1462 |
24329.0143 |
#Н/Д |
|
|
|
|
14 |
29.5 |
42.2 |
64.3 |
32.2 |
29.1 |
30.0 |
2.010 |
6.088 |
1.467 |
6.140 |
|
|
|
|
15 |
69.1 |
89.4 |
67.5 |
65.2 |
68.0 |
67.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
43.1 |
67.6 |
51.8 |
46.2 |
43.5 |
44.7 |
3) |
Pi=b0+b1*Ti+b2*Mi |
|
|
|
|
|
|
17 |
70.9 |
75.5 |
84.6 |
67.0 |
69.9 |
69.2 |
|
1762.04259 |
0.75514085 |
43.8537869 |
|
|
|
|
18 |
76.6 |
112.1 |
56.2 |
72.7 |
77.1 |
76.1 |
|
38.2520783 |
0.01704501 |
0.93057486 |
|
|
|
|
19 |
64.2 |
87.2 |
70.9 |
60.0 |
64.4 |
63.0 |
|
0.98666 |
3.55308761 |
#Н/Д |
|
Fкр |
|
|
20 |
82.8 |
57.7 |
108.4 |
82.2 |
82.6 |
83.0 |
|
1811.54942 |
49 |
#Н/Д |
|
4.03 |
|
|
21 |
53.3 |
53.1 |
73.9 |
57.7 |
53.8 |
54.7 |
|
45739.5633 |
618.597146 |
#Н/Д |
|
|
|
|
22 |
85.3 |
92.5 |
82.2 |
81.8 |
85.2 |
84.3 |
2.010 |
46.064 |
44.303 |
47.125 |
|
|
|
|
23 |
118.8 |
106.1 |
85.9 |
119.9 |
118.5 |
120.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
123.9 |
108.4 |
86.3 |
127.7 |
125.2 |
127.5 |
4) |
Pi=b0+b1*Ui+b2*Ti+b3*Mi |
|
|
|
|
|
|
25 |
72.1 |
55.1 |
103.4 |
72.5 |
73.2 |
73.5 |
|
1708.47842 |
0.74896152 |
57.5109138 |
39.495 |
|
|
|
26 |
74.6 |
95.8 |
58.4 |
75.1 |
74.8 |
76.3 |
|
7.45429641 |
0.00325929 |
1.59761605 |
0.2150 |
|
|
|
27 |
48.5 |
88.0 |
58.7 |
44.4 |
49.7 |
47.8 |
|
0.99952 |
0.678466 |
#Н/Д |
#Н/Д |
Fкр |
|
|
28 |
35.7 |
54.8 |
55.9 |
40.0 |
36.3 |
36.3 |
|
33553.8007 |
48 |
#Н/Д |
#Н/Д |
3.19 |
|
|
29 |
149.8 |
114.7 |
121.4 |
145.3 |
149.4 |
147.6 |
|
46336.0653 |
22.0951734 |
#Н/Д |
#Н/Д |
|
|
|
30 |
102.4 |
76.7 |
103.4 |
102.9 |
102.1 |
103.4 |
2.011 |
229.194 |
229.793 |
35.998 |
183.683 |
|
|
|
31 |
98.0 |
77.4 |
84.9 |
102.5 |
97.1 |
96.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
103.3 |
103.1 |
77.8 |
102.7 |
102.7 |
104.0 |
5) |
Pi=b0+b1*Log(Ui)+b2*Ti+b3*Mi |
|
|
||
|
|
33 |
108.5 |
94.1 |
77.6 |
112.9 |
107.7 |
107.7 |
|
1724.82519 |
0.75868134 |
6.56229182 |
52.407 |
|
|
|
34 |
119.2 |
98.0 |
109.9 |
116.2 |
119.8 |
118.5 |
|
18.5352215 |
0.00816289 |
0.5094974 |
0.7996 |
|
|
|
35 |
58.3 |
82.0 |
51.4 |
61.6 |
58.9 |
60.5 |
|
0.99701 |
1.70061509 |
#Н/Д |
#Н/Д |
Fкр |
|
|
36 |
96.0 |
103.0 |
66.4 |
97.4 |
95.7 |
97.7 |
|
5327.09487 |
48 |
#Н/Д |
#Н/Д |
3.19 |
|
|
37 |
84.7 |
80.9 |
98.0 |
80.3 |
85.0 |
82.9 |
|
46219.3401 |
138.8204 |
#Н/Д |
#Н/Д |
|
|
|
38 |
94.0 |
103.2 |
84.6 |
89.0 |
94.3 |
92.1 |
2.011 |
93.057 |
92.943 |
12.880 |
65.538 |
|
|
|
39 |
95.7 |
105.2 |
84.3 |
90.4 |
95.8 |
93.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
91.4 |
56.5 |
101.2 |
97.3 |
91.6 |
91.4 |
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
|
51 |
81.8 |
78.9 |
93.3 |
80.2 |
83.1 |
82.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
138.4 |
95.7 |
114.6 |
139.6 |
137.9 |
139.8 |
|
|
|
|
|
|