Пусть изучается система количественных признаков . В результате независимых опытов получены пар чисел
Найдем по данным наблюдений выборочное уравнение прямой линии среднеквадратичной регрессии. Для определенности будем искать уравнение регрессии на :
.
Поскольку различные значения признака и соответствующие им значения признака наблюдались по одному разу, то группировать данные нет необходимости. Также нет надобности использовать понятие условной средней, поэтому искомое уравнение можно записать так:
.
Угловой коэффициент прямой линии регрессии на называют выборочным коэффициентом регрессии на и обозначают через ; он является оценкой коэффициента регрессии .
Итак, будем искать выборочное уравнение прямой линии регрессии на вида
(2.1)
Подберем параметры и b так, чтобы точки , построенные по данным наблюдений, на плоскости лежали как можно ближе к прямой. Уточним смысл этого требования. Назовем отклонением разность
, ,
где – вычисленная по уравнению (2.1) ордината, соответствующая наблюдаемому значению – наблюдаемая ордината, соответствующая .
Подберем параметры и b так, чтобы сумма квадратов отклонений была минимальной (в этом состоит сущность метода наименьших квадратов). Так как каждое отклонение зависит от отыскиваемых параметров, то и сумма квадратов отклонений есть функция этих параметров (временно вместо будем писать ):
, или .
Для отыскивания минимума приравняем нулю соответствующие частные производные:
, .
Выполнив элементарные преобразования, получим систему двух линейных уравнений относительно и :
; (2.2)
Решив эту систему, найдем искомые параметры:
(2.3)
Аналогично можно найти выборочное уравнение прямой линии регрессии на :
,
где – выборочный коэффициент регрессии на .
Пример 1. Найти выборочное уравнение прямой линии регрессии на .
Опытные данные представлены в таблице:
x | -2 | -1 | ||||
y | -0,4 | 0,2 | 0,7 | 1,6 | 2,0 | 3,5 |
Проверить адекватность полученной модели.