В) Критерий наименьших кадратов для нахождения прямой линии

Один из критериев, которые мы могли бы применить для подходящей линии регрессии на диаграмме рассеяния, основан на выборе линии, для которой сумма квадратов погрешностей будет минимальна.

Близость точек рассеяния к прямой измеряется ординатами отрезков. Отклонения этих точек могут быть положительными и отрицательными, но сумма квадратов отклонений теоретической прямой от экспериментальной всегда положительна и должна быть минимальна. Факт несовпадения всех точек рассеяния с положением линии регрессии указывает на существование расхождения между экспериментальными и теоретическими данными. Таким образом, можно сказать, что никакая другая линия регрессии, кроме той, которую нашли, не может дать меньшую сумму отклонений между экспериментальными и опытными данными. Следовательно, найдя теоретическое уравнение ý и линию регрессии, мы удовлетворяем требованию наименьших квадратов.

Это делается с помощью уравнения связи , используя формулы для нахождения параметров а и b. Взяв теоретическое значение  и обозначив левую часть уравнения через f, получим функцию  от неизвестных параметров а и b. Значения а и b будут удовлетворять минимуму функции f и находятся из уравнений частных производных  и . Это необходимое условие, однако для положительной квадратической функции это является и достаточным условием для нахождения а и b.

 

Выведем из уравнений частных производных формулы параметров а и b:

        

                  

получим систему уравнений:

 где  – среднеарифметические погрешности.

Подставив числовые значения, найдем параметры а и b.

Существует понятие . Это коэффициент аппроксимации.

Если е < 33%, то модель приемлема для дальнейшего анализа;

Если е > 33%, то берём гиперболу, параболу и т.д. Это даёт право для анализа в различных ситуациях.

Вывод: по критерию коэффициента аппроксимации наиболее подходящей является та линия, для которых

, и никакая другая линия регрессии для нашей задачи не даёт минимум отклонений.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: