Исследуется зависимость месячного расхода семьи на продукты питания yi, тыс. рублей от месячного дохода на одного члена семьи тыс. рублей и от размера семьи x2i, чел. Необходимо:
1. В соответствии с методом наименьших квадратов найти уравнение линейной регрессии y=a1x1+a2x2+b.
2. Найти парные коэффициенты корреляции rx1y, rx2y rx1x2, множественный коэффициент корреляции rxy.
3. На основании рассчитанных коэффициентов произвести отбор факторов и, если необходимо, исключив один из факторов построить парную регрессионную модель.
х1
2 3 4 2 3 4 3 4 5 3 4 5 2 3 4
х2
1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5
yi
2,2 2,6 2,8 3,4 3,3 3,7 3,8 4,4 4,3 4,5 4,8 5,1 5,4 5,6 5,6
Решение
Предположим, что зависимость характеризуется следующим уравнением:
.
Таблица 1
yi
х1
х2
yi х1 yi х2 х1 2 х2 2 х1 х2
2,2 2 1 4,4 2,2 4 1 2 2,66
2,6 3 1 7,8 2,6 9 1 3 2,83
2,8 4 1 11,2 2,8 16 1 4 3.0
3,4 2 2 6,8 6,8 4 4 4 3,38
3,3 3 2 9,9 6,6 9 4 6 3,55
3,7 4 2 14,8 7,4 16 4 8 3,72
3,8 3 3 11,4 11,4 9 9 9 4,27
4,4 4 3 17,6 13,2 16 9 12 4,44
4,3 5 3 21,5 12,9 25 9 15 4,61
4,5 3 4 13,5 18 9 16 12 4,99
4,8 4 4 19,2 19,2 16 16 16 5,16
5,1 5 4 25,5 20,4 25 16 20 5,33
5,4 2 5 10,8 27 4 25 10 5,54
5,6 3 5 16,8 28 9 25 15 5,71
5,6 4 5 22,4 28 16 25 20 5,88
61,5 51 45 213,6 206,5 187 165 156 65,07
4,10 3,40 3,00 14,24 13,77 12,47 11,00 10,40 4,34
На основании исходных данных составляем систему уравнений для определения коэффициентов и .
Решим эту систему по методу Крамера
. Вычисляем определитель системы:
Аналогично вычисляем частные определители, заменяя соответствующий столбец столбцом свободных членов:
; ;
.
Коэффициенты уравнения определяются по формулам:
Таким образом, уравнение принимает вид:
.
Оценки дисперсии переменных можно определить по формулам
где ; .
По условию задачи i = 1, 2. Подставляя значения переменных из табл.1, найдем
Таблица 2
yi
х1
х2
2,2 2 1 1,96 4,00 3,61 0,212
2,6 3 1 0,16 4,00 2,25 0,053
2,8 4 1 0,36 4,00 1,69 0,040
3,4 2 2 1,96 1,00 0,49 0,000
3,3 3 2 0,16 1,00 0,64 0,063
3,7 4 2 0,36 1,00 0,16 0,000
3,8 3 3 0,16 0,00 0,09 0,221
4,4 4 3 0,36 0,00 0,09 0,002
4,3 5 3 2,56 0,00 0,04 0,096
4,5 3 4 0,16 1,00 0,16 0,240
4,8 4 4 0,36 1,00 0,49 0,130
5,1 5 4 2,56 1,00 1,00 0,053
5,4 2 5 1,96 4,00 1,69 0,020
5,6 3 5 0,16 4,00 2,25 0,012
5,6 4 5 0,36 4,00 2,25 0,078
61,5 51 45 13,60 30,00 16,90 1,219
6.5 5.1 4.5 1,96 4,00 3,61
и тогда оценки дисперсий равны:
Парные коэффициенты корреляции определяются по формулам:
, ,
где , .
По условию задачи i, j = 1, 2