高中數(shù)學(xué) 第三章 統(tǒng)計(jì)案例 1 回歸分析(課時(shí)2)課件 新人教B版選修2-3.ppt
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3.1回歸分析的基本思想及其初步應(yīng)用(第二課時(shí)),1.通過(guò)典型案例的探究,進(jìn)一步了解回歸分析的基本思想、方法及其初步應(yīng)用.2.讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的過(guò)程,培養(yǎng)他們對(duì)數(shù)據(jù)的直觀感覺(jué),體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的特點(diǎn),認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用,通過(guò)使用轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù),求相關(guān)指數(shù),運(yùn)用相關(guān)指數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理的方法.3.從實(shí)際問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)已有知識(shí)的不足,激發(fā)好奇心,求知欲,通過(guò)尋求有效的數(shù)據(jù)處理方法,開(kāi)拓學(xué)生的思路,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和轉(zhuǎn)化能力,通過(guò)案例的分析使學(xué)生了解回歸分析在實(shí)際生活中的應(yīng)用,增強(qiáng)數(shù)學(xué)取之生活,用于生活的意識(shí),提高學(xué)習(xí)興趣.,本節(jié)課通過(guò)例題線性相關(guān)關(guān)系知識(shí),通過(guò)實(shí)際問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)已有知識(shí)的不足,引導(dǎo)學(xué)生尋找解決非線性回歸問(wèn)題思想與方法,培養(yǎng)學(xué)生化歸數(shù)學(xué)思想。通過(guò)知識(shí)的整理,通過(guò)例題講解掌握解決非線性回歸問(wèn)題。本節(jié)內(nèi)容學(xué)生內(nèi)容不易掌握,通過(guò)知識(shí)整理與比較引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行區(qū)分、理解。通過(guò)對(duì)典型案例的探究,練習(xí)進(jìn)行鞏固解決非線性回歸基本思想方法及初步應(yīng)用.,建立回歸模型的基本步驟(1)確定研究對(duì)象,明確哪個(gè)變量是解釋變量,哪個(gè)變量是預(yù)報(bào)變量.(2)畫出確定好的解釋變量和預(yù)報(bào)變量的散點(diǎn)圖,觀察它們之間的關(guān)系(如是否存在線性關(guān)系等).(3)由經(jīng)驗(yàn)確定回歸方程的類型(如我們觀察到數(shù)據(jù)呈線性關(guān)系,則選用線性回歸方程).(4)按一定規(guī)則(如最小二乘法)估計(jì)回歸方程中的參數(shù).(5)得出結(jié)果后分析殘差圖是否有異常(如個(gè)別數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)殘差過(guò)大,或殘差呈現(xiàn)不隨機(jī)的規(guī)律性等).若存在異常,則檢查數(shù)據(jù)是否有誤,或模型是否合適等.,(6)參數(shù)R2與相關(guān)系數(shù)r提示:它們都是刻畫兩個(gè)變量之間的的相關(guān)關(guān)系的,區(qū)別是R2表示解釋變量對(duì)預(yù)報(bào)變量變化的貢獻(xiàn)率,其表達(dá)式為R2=1-;相關(guān)系數(shù)r是檢驗(yàn)兩個(gè)變量相關(guān)性的強(qiáng)弱程度,其表達(dá)式為,(7)相關(guān)系數(shù)r與R2(1)R2是相關(guān)系數(shù)的平方,其變化范圍為[0,1],而相關(guān)系數(shù)的變化范圍為[-1,1].(2)相關(guān)系數(shù)可較好地反映變量的相關(guān)性及正相關(guān)或負(fù)相關(guān),而R2反映了回歸模型擬合數(shù)據(jù)的效果.(3)當(dāng)|r|接近于1時(shí)說(shuō)明兩變量的相關(guān)性較強(qiáng),當(dāng)|r|接近于0時(shí)說(shuō)明兩變量的相關(guān)性較弱,而當(dāng)R2接近于1時(shí),說(shuō)明線性回歸方程的擬合效果較好.,例:一只紅鈴蟲(chóng)產(chǎn)卵數(shù)y和溫度x有關(guān),現(xiàn)收集到的一組數(shù)據(jù)如下表1-3表,試建立y與x之間的回歸方程。,畫出確定好的解釋變量和預(yù)報(bào)變量的散點(diǎn)圖,觀察它們之間的關(guān)系.,(1)是否存在線性關(guān)系?,(2)散點(diǎn)圖具有哪種函數(shù)特征?,(3)以指數(shù)函數(shù)模型為例,如何設(shè)模型函數(shù)?,非線性關(guān)系,指數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)、三次函數(shù),設(shè)指數(shù)函數(shù)曲線其中和是待定參數(shù)。,我們可以通過(guò)對(duì)數(shù)變換把指數(shù)關(guān)系變?yōu)榫€性關(guān)系,非線性回歸模型,,另一方面,可以認(rèn)為圖11-4中樣本點(diǎn)集中在某二次曲線,表1-5是紅鈴蟲(chóng)的產(chǎn)卵數(shù)和對(duì)應(yīng)的溫度的平方,圖1.1-6是相應(yīng)的散點(diǎn)圖.,其中a和b都是未知參數(shù),可以按如下的步驟來(lái)比較它們的擬合效果.,(2)分別計(jì)算兩個(gè)回歸方程的殘差平方和,非線性回歸問(wèn)題的處理方法(1)兩個(gè)變量不呈線性關(guān)系,不能直接利用線性回歸方程建立兩個(gè)變量的關(guān)系,可以通過(guò)變換的方法轉(zhuǎn)化為線性回歸模型,如y=,我們可以通過(guò)對(duì)數(shù)變換把指數(shù)關(guān)系變?yōu)榫€性關(guān)系.令z=lny,則變換后樣本點(diǎn)應(yīng)該分布在直線z=bx+a(a=lnc1,b=c2)的周圍.,(2)非線性回歸方程的求法①根據(jù)原始數(shù)據(jù)(x,y)作出散點(diǎn)圖;②根據(jù)散點(diǎn)圖,選擇恰當(dāng)?shù)臄M合函數(shù);③作恰當(dāng)?shù)淖儞Q,將其轉(zhuǎn)化成線性函數(shù),求線性回歸方程;④在③的基礎(chǔ)上通過(guò)相應(yīng)的變換,即可得非線性回歸方程.,(3)非線性相關(guān)問(wèn)題中常見(jiàn)的幾種線性變換在實(shí)際問(wèn)題中,常常要根據(jù)一批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出曲線,當(dāng)曲線類型不具備線性相關(guān)關(guān)系時(shí),可以根據(jù)散點(diǎn)分布的形狀與已知函數(shù)的圖象進(jìn)行比較,確定曲線的類型,再作變量替換,將曲線改為直線.下面是幾種容易通過(guò)變量替換轉(zhuǎn)化為直線的函數(shù)模型:,①y=a+,令t=,則有y=a+bt;②y=axb,令z=lny,t=lnx,m=lna,則有z=m+bt;③y=aebx,令z=lny,m=lna,則有z=m+bt;④y=,令z=lny,t=,m=lna,則有z=m+bt;⑤y=a+blnx,令t=lnx,則有z=a+bt;⑥y=bx2+a,令t=x2,則有y=bt+a.,例某種食品每公斤的生產(chǎn)成本y(元)與該食品生產(chǎn)的重量x(公斤)有關(guān),經(jīng)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)得到以下數(shù)據(jù):,通過(guò)以上數(shù)據(jù)判斷該食品的成本y(元)與生產(chǎn)的重量x(公斤)的倒數(shù)1/x之間是否具有線性相關(guān)關(guān)系?若有,求出y關(guān)于1/x的回歸直線方程,并借此估計(jì)一下生產(chǎn)該食品500公斤時(shí)每公斤的生產(chǎn)成本是多少?(精確到0.01),,,,,,,,x,x,x,x,x,x,x,x,非線性回歸問(wèn)題有時(shí)并不給出經(jīng)驗(yàn)公式,這時(shí)我們可以畫出已知數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖,把它與學(xué)過(guò)的各種函數(shù)(冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù))等圖象作比較,挑選一種跟這些散點(diǎn)擬合得最好的函數(shù),然后采用適當(dāng)?shù)淖兞恐脫Q,把問(wèn)題化為線性回歸分析問(wèn)題,使之得到解決.,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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