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§9.3 一元线性回归模型及其应用
考试要求 1.了解样本相关系数的统计含义.2.了解最小二乘法原理,掌握一元线性回归模
型参数的最小二乘估计方法.3.针对实际问题,会用一元线性回归模型进行预测.
知识梳理
1.变量的相关关系
(1)相关关系:两个变量 ,但又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程
度,这种关系称为相关关系.
(2)相关关系的分类: 和 .
(3)线性相关:一般地,如果两个变量的取值呈现正相关或负相关,而且散点落在
附近,我们就称这两个变量线性相关.
2.样本相关系数
(1)r=.
(2)当r>0时,称成对样本数据 ;当r<0时,称成对样本数据 .
(3)|r|≤1;当|r|越接近1时,成对样本数据的线性相关程度越 ;当|r|越接近0时,成对
样本数据的线性相关程度越 .
3.一元线性回归模型
(1)我们将y=bx+a称为Y关于x的经验回归方程,
其中
(2)残差:观测值减去 称为残差.
常用结论
1.经验回归直线过点(,).
2.求b时,常用公式b=.
3.回归分析和独立性检验都是基于成对样本观测数据进行估计或推断,得出的结论都可能
犯错误.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)相关关系是一种非确定性关系.( )
(2)散点图是判断两个变量相关关系的一种重要方法和手段.( )
(3)经验回归直线y=bx+a至少经过点(x,y),(x,y),…,(x,y)中的一个点.( )
1 1 2 2 n n(4)样本相关系数的绝对值越接近1,成对样本数据的线性相关程度越强.( )
教材改编题
1.在对两个变量x,y进行回归分析时有下列步骤:
①对所求出的经验回归方程作出解释;②收集数据(x,y),i=1,2,…,n;③求经验回归方
i i
程;④根据所收集的数据绘制散点图.
则下列操作顺序正确的是( )
A.①②④③ B.③②④①
C.②③①④ D.②④③①
2.对于x,y两变量,有四组成对样本数据,分别算出它们的样本相关系数r如下,则线性
相关性最强的是( )
A.-0.82 B.0.78 C.-0.69 D.0.87
3.某单位为了了解办公楼用电量y(度)与气温x(℃)之间的关系,随机统计了四个工作日的
用电量与当天平均气温,并制作了对照表:
气温(℃) 18 13 10 -1
用电量(度) 24 34 38 64
由表中数据得到经验回归方程y=-2x+a,当气温为-4 ℃时,预测用电量约为( )
A.68度 B.52度
C.12度 D.28度
题型一 成对数据的相关性
例1 (1)(2023·保定模拟)已知两个变量x和y之间有线性相关关系,经调查得到如下样本数
据:
x 3 4 5 6 7
y 3.5 2.4 1.1 -0.2 -1.3
根据表格中的数据求得经验回归方程为y=bx+a,则下列说法中正确的是( )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
(2)(2022·大同模拟)如图是相关变量x,y的散点图,现对这两个变量进行线性相关分析,方
案一:根据图中所有数据,得到经验回归方程y=bx+a ,样本相关系数为r ;方案二:剔
1 1 1
除点(10,21),根据剩下的数据得到经验回归方程y=bx+a,样本相关系数为r.则( )
2 2 2A.00时,正相关;当r<0时,负相关;|r|越接近1,相关性越强.
(3)经验回归方程:当b>0时,正相关;当b<0时,负相关.
跟踪训练1 (1)某公司2017~2022年的年利润x(单位:百万元)与年广告支出y(单位:百万
元)的统计资料如表所示:
年份 2017 2018 2019 2020 2021 2022
利润x 12.2 14.6 16 18 20.4 22.3
支出y 0.62 0.74 0.81 0.89 1 1.11
根据统计资料,则利润中位数( )
A.是16,x与y有正相关关系
B.是17,x与y有正相关关系
C.是17,x与y有负相关关系
D.是18,x与y有负相关关系
(2)已知相关变量x和y的散点图如图所示,若用y=b·ln(kx)与y=kx+b 拟合时的样本相关
1 1 2 2
系数分别为r,r 则比较r,r 的大小结果为( )
1 2 1 2
A.r>r B.r=r
1 2 1 2
C.r