УРАВНЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ РЕГРЕССИИ
Практическая часть
Пример 8.1. Найти коэффициент корреляции и составить уравнение линейной регрессии величины на величину .
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | ||
30 | 6 | 4 | 10 | ||||
40 | 4 | 1 | 5 | 7 | 17 | ||
50 | 3 | 4 | 5 | 6 | 18 | ||
60 | 5 | 3 | 10 | 2 | 20 | ||
70 | 2 | 3 | 3 | 5 | 13 | ||
12 | 12 | 12 | 19 | 12 | 11 | =78 |
Решение.
Для упрощения расчетов введем условные варианты:
где
= 5 (разность между соседними значениями вариант );
= 10 (разность между соседними значениями вариант ).
Составим корреляционную таблицу с условными вариантами:
–3 | –2 | –1 | 0 | 1 | 2 | ||
–3 | 6 | 4 | 10 | ||||
–2 | 4 | 1 | 5 | 7 | 17 | ||
–1 | 3 | 4 | 5 | 6 | 18 | ||
0 | 5 | 3 | 10 | 2 | 20 | ||
1 | 2 | 3 | 3 | 5 | 13 | ||
12 | 12 | 12 | 19 | 12 | 11 | =78 |
Затем находим и
Теперь находим и
Определяем и
=
=
Коэффициент корреляции найдем по формуле
где корреляционный момент.
При вычислении складываем члены вида ( частота появления пары ()):
|
|
Тогда , а значит
Осуществим переход к исходным вариантам:
Находим уравнение линейной регрессии величины на величину . Это уравнение имеет вид:
Подставляя вычисленные значения в это уравнение, получаем
После упрощения получаем уравнение линейной регрессии величины на величину в виде:
=0,325 +40,566.
Индивидуальные задания
Найти коэффициент корреляции и составить уравнение линейной регрессии величины на величину .
Вариант 1
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
15 | 6 | 4 | 10 | ||||
25 | 6 | 8 | 14 | ||||
35 | 21 | 2 | 5 | 28 | |||
45 | 4 | 12 | 6 | 22 | |||
55 | 1 | 5 | 6 | ||||
6 | 10 | 8 | 25 | 15 | 16 | =80 |
Вариант 2
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | ||
10 | 4 | 8 | 4 | 16 | |||
20 | 2 | 4 | 2 | 8 | |||
30 | 10 | 8 | 18 | ||||
40 | 4 | 10 | 4 | 18 | |||
2 | 8 | 22 | 18 | 6 | 4 | =60 |
Вариант 3
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ||
14 | 4 | 6 | 8 | 4 | 22 | ||
24 | 8 | 10 | 6 | 24 | |||
34 | 32 | 32 | |||||
44 | 4 | 12 | 6 | 22 | |||
4 | 14 | 46 | 20 | 12 | 4 | =100 |
Вариант 4
15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | ||
100 | 2 | 1 | 7 | 10 | |||
120 | 4 | 2 | 3 | 9 | |||
140 | 5 | 10 | 5 | 2 | 22 | ||
160 | 3 | 1 | 2 | 3 | 9 | ||
6 | 6 | 5 | 18 | 7 | 8 | =50 |
Вариант 5
12 | 17 | 22 | 27 | 32 | 37 | ||
105 | 4 | 3 | 7 | ||||
115 | 2 | 3 | 1 | 10 | 16 | ||
125 | 3 | 5 | 1 | 4 | 13 | ||
135 | 8 | 2 | 1 | 11 | |||
145 | 1 | 2 | 3 | ||||
6 | 9 | 6 | 12 | 12 | 5 | =50 |
Вариант 6
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
14 | 4 | 2 | 1 | 7 | |||
24 | 2 | 1 | 3 | 8 | 5 | 19 | |
34 | 4 | 2 | 1 | 3 | 10 | ||
44 | 3 | 2 | 10 | 3 | 2 | 20 | |
54 | 1 | 3 | 9 | 1 | 14 | ||
6 | 10 | 16 | 15 | 12 | 11 | =70 |
|
|
Вариант 7
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
5 | 10 | 3 | 5 | 1 | 4 | 23 | ||
15 | 4 | 10 | 2 | 8 | 24 | |||
25 | 3 | 4 | 6 | 6 | 19 | |||
35 | 4 | 7 | 1 | 5 | 17 | |||
45 | 2 | 5 | 10 | 17 | ||||
15 | 13 | 13 | 15 | 19 | 10 | 15 | =100 |
Вариант 8
j | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 44 | 48 | |
10 | 6 | 4 | 2 | 5 | 17 | |||
20 | 4 | 5 | 7 | 1 | 17 | |||
30 | 4 | 3 | 5 | 6 | 18 | |||
40 | 5 | 3 | 10 | 2 | 20 | |||
50 | 4 | 10 | 4 | 2 | 8 | 28 | ||
9 | 13 | 12 | 19 | 21 | 7 | 19 | =100 |
Вариант 9
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
36 | 4 | 3 | 7 | ||||
46 | 2 | 3 | 1 | 10 | 16 | ||
56 | 3 | 5 | 1 | 4 | 13 | ||
66 | 8 | 2 | 1 | 11 | |||
76 | 1 | 2 | 3 | ||||
6 | 9 | 6 | 12 | 12 | 5 | =50 |
Вариант 10
42 | 46 | 50 | 54 | 58 | 62 | ||
15 | 4 | 2 | 1 | 7 | |||
25 | 2 | 1 | 3 | 8 | 5 | 19 | |
35 | 4 | 2 | 1 | 3 | 10 | ||
45 | 3 | 2 | 10 | 3 | 2 | 20 | |
55 | 1 | 3 | 9 | 1 | 14 | ||
6 | 10 | 16 | 15 | 12 | 11 | =70 |
Вариант 11
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | ||
30 | 6 | 4 | 10 | ||||
40 | 4 | 1 | 5 | 7 | 17 | ||
50 | 3 | 4 | 5 | 6 | 18 | ||
60 | 5 | 3 | 10 | 2 | 20 | ||
70 | 2 | 3 | 3 | 5 | 13 | ||
12 | 12 | 12 | 19 | 12 | 11 | =78 |
Вариант 12
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
15 | 6 | 4 | 10 | ||||
25 | 6 | 8 | 14 | ||||
35 | 21 | 2 | 5 | 28 | |||
45 | 4 | 12 | 6 | 22 | |||
55 | 1 | 5 | 6 | ||||
6 | 10 | 8 | 25 | 15 | 16 | =80 |
Вариант 13
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | ||
10 | 4 | 8 | 4 | 16 | |||
20 | 2 | 4 | 2 | 8 | |||
30 | 10 | 8 | 18 | ||||
40 | 4 | 10 | 4 | 18 | |||
2 | 8 | 22 | 18 | 6 | 4 | =60 |
Вариант 14
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ||
14 | 4 | 6 | 8 | 4 | 22 | ||
24 | 8 | 10 | 6 | 24 | |||
34 | 32 | 32 | |||||
44 | 4 | 12 | 6 | 22 | |||
4 | 14 | 46 | 20 | 12 | 4 | =100 |
Вариант 15
15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | ||
100 | 2 | 1 | 7 | 10 | |||
120 | 4 | 2 | 3 | 9 | |||
140 | 5 | 10 | 5 | 2 | 22 | ||
160 | 3 | 1 | 2 | 3 | 9 | ||
6 | 6 | 5 | 18 | 7 | 8 | =50 |
Вариант 16
12 | 17 | 22 | 27 | 32 | 37 | ||
105 | 4 | 3 | 7 | ||||
115 | 2 | 3 | 1 | 10 | 16 | ||
125 | 3 | 5 | 1 | 4 | 13 | ||
135 | 8 | 2 | 1 | 11 | |||
145 | 1 | 2 | 3 | ||||
6 | 9 | 6 | 12 | 12 | 5 | =50 |
Вариант 17
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
14 | 4 | 2 | 1 | 7 | |||
24 | 2 | 1 | 3 | 8 | 5 | 19 | |
34 | 4 | 2 | 1 | 3 | 10 | ||
44 | 3 | 2 | 10 | 3 | 2 | 20 | |
54 | 1 | 3 | 9 | 1 | 14 | ||
6 | 10 | 16 | 15 | 12 | 11 | =70 |
Вариант 18
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
5 | 10 | 3 | 5 | 1 | 4 | 23 | ||
15 | 4 | 10 | 2 | 8 | 24 | |||
25 | 3 | 4 | 6 | 6 | 19 | |||
35 | 4 | 7 | 1 | 5 | 17 | |||
45 | 2 | 5 | 10 | 17 | ||||
15 | 13 | 13 | 15 | 19 | 10 | 15 | =100 |
Вариант 19
j | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 44 | 48 | |
10 | 6 | 4 | 2 | 5 | 17 | |||
20 | 4 | 5 | 7 | 1 | 17 | |||
30 | 4 | 3 | 5 | 6 | 18 | |||
40 | 5 | 3 | 10 | 2 | 20 | |||
50 | 4 | 10 | 4 | 2 | 8 | 28 | ||
9 | 13 | 12 | 19 | 21 | 7 | 19 | =100 |
Вариант 20
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
36 | 4 | 3 | 7 | ||||
46 | 2 | 3 | 1 | 10 | 16 | ||
56 | 3 | 5 | 1 | 4 | 13 | ||
66 | 8 | 2 | 1 | 11 | |||
76 | 1 | 2 | 3 | ||||
6 | 9 | 6 | 12 | 12 | 5 | =50 |
Вариант 21
42 | 46 | 50 | 54 | 58 | 62 | ||
15 | 4 | 2 | 1 | 7 | |||
25 | 2 | 1 | 3 | 8 | 5 | 19 | |
35 | 4 | 2 | 1 | 3 | 10 | ||
45 | 3 | 2 | 10 | 3 | 2 | 20 | |
55 | 1 | 3 | 9 | 1 | 14 | ||
6 | 10 | 16 | 15 | 12 | 11 | =70 |
Вариант 22
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | ||
30 | 6 | 4 | 10 | ||||
40 | 4 | 1 | 5 | 7 | 17 | ||
50 | 3 | 4 | 5 | 6 | 18 | ||
60 | 5 | 3 | 10 | 2 | 20 | ||
70 | 2 | 3 | 3 | 5 | 13 | ||
12 | 12 | 12 | 19 | 12 | 11 | =78 |
Вариант 23
12 | 17 | 22 | 27 | 32 | 37 | ||
105 | 4 | 3 | 7 | ||||
115 | 2 | 3 | 1 | 10 | 16 | ||
125 | 3 | 5 | 1 | 4 | 13 | ||
135 | 8 | 2 | 1 | 11 | |||
145 | 1 | 2 | 3 | ||||
6 | 9 | 6 | 12 | 12 | 5 | =50 |
Вариант 24
10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
14 | 4 | 2 | 1 | 7 | |||
24 | 2 | 1 | 3 | 8 | 5 | 19 | |
34 | 4 | 2 | 1 | 3 | 10 | ||
44 | 3 | 2 | 10 | 3 | 2 | 20 | |
54 | 1 | 3 | 9 | 1 | 14 | ||
6 | 10 | 16 | 15 | 12 | 11 | =70 |
Вариант 25
|
|
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | ||
5 | 10 | 3 | 5 | 1 | 4 | 23 | ||
15 | 4 | 10 | 2 | 8 | 24 | |||
25 | 3 | 4 | 6 | 6 | 19 | |||
35 | 4 | 7 | 1 | 5 | 17 | |||
45 | 2 | 5 | 10 | 17 | ||||
15 | 13 | 13 | 15 | 19 | 10 | 15 | =100 |
ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ О ЗАКОНЕ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ГЕНЕРАЛЬНОЙ СОВОКУПНОСТИ.
КРИТЕРИЙ СОГЛАСИЯ ПИРСОНА
Практическая часть
Пример 9.1. При обследовании 2000 тепличных хозяйств было отобрано 110 теплиц. Распределение их по объему совокупных ежегодных продаж (ден. ед.) приведено в таблице:
Размер объема совокупных ежегодных продаж (ден.ед.) | менее 500 | 500 - 1000 | 1000 - 1500 | 1500 - 2000 | 2000 - 2500 |
Число теплиц | 8 | 25 | 47 | 18 | 12 |
Используя критерий Пирсона, при уровне значимости = 0,05 проверить гипотезу о том, что случайная величина Х – размер объема совокупных ежегодных продаж распределена по нормальному закону.
Решение:
По условию N = 2000 (объем генеральной совокупности), n = 110 (объем выборки). Найдем середины интервалов
Варианты | 250 | 750 | 1250 | 1750 | 2250 | |
Частоты | 8 | 25 | 47 | 18 | 12 |
Найдем числовые характеристики выборки
= (8·250 + 25·750 + 47·1250 + 18·1750 + 12·2250) = 1254,5;
= (8· +25· +47· +18· +12· ) – =
= 279524,679;
531,121.
Используя критерий согласия Пирсона, при уровне значимости = 0,05 проверим гипотезу : о нормальном распределении случайной величины Х с параметрами а = = 1254,5 и 531,121 при альтернативной гипотезе : «Случайная величина Х не распределена по нормальному закону».
Вычислим вероятности попадания случайной величины Х в заданные интервалы с помощью функции Лапласа (таблица прил. 1):
.
< = Ф(– 1,42) – Ф() = – 0,4222 + 0,5 = 0,0778;
< = Ф(– 0,48) – Ф(– 1,42) = – 0,1844 + 0,4222 = 0,2378;
< = Ф(0,46) – Ф(– 0,48) = 0,1772 + 0,1844= 0,3616;
< = Ф(1,40) – Ф(0,46) = 0,4192 – 0,1772= 0,2420;
= Ф( ) – Ф(1,40) = 0,5 – 0,4192= 0,0808.
Для проведения расчетов заполним таблицу
|
|
Т а б л и ц а 9.1
интервал | частота | теоретическая частота | ||
менее 500 | 8 | 8,558 | 0,0364 | 7,4784 |
500 - 1000 | 25 | 26,158 | 0,0513 | 23,8933 |
1000 - 1500 | 47 | 39,776 | 1,3120 | 55,5360 |
1500 - 2000 | 18 | 26,62 | 2,7913 | 12,1713 |
2000 - 2500 | 12 | 8,888 | 1,0896 | 16,2016 |
110 | 110 | = 5,2806 | 115,2806 |
Контроль: = 5,2806; = 115,2806 – 110 = 5,2806.
Вычисления произведены правильно.
По таблице прил. 3 по заданному уровню значимости = 0,05 и числу степеней свободы = 5 – 3 = 2 найдем критическое значение
= = 6,0.
Так как = 5,2806 < = 6,0, то нулевая гипотеза о нормальном распределении принимается как не противоречащая опытным данным.