8 最小二乘估计
学习目标 1.了解最小二乘法.2.理解线性回归方程的求法(重点).3.掌握线性回归方程的意义(重点、难点).
预习教材P54-60完成下列问题:
知识点1 最小二乘法
1.定义:如果有n个点(x1,y1),(x2,y2),...,(xn,yn),可以用下面的表达式来刻画这些点与直线y=a+bx的接近程度:
[y1-(a+bx1)]2+[y2-(a+bx2)]2+...+[yn-(a+bxn)]2.
使得上式达到最小值的直线y=a+bx就是我们所要求的直线,这种方法称为最小二乘法.
2.应用:利用最小二乘法估计时,要先作出数据的散点图.如果散点图呈现出线性关系,可以用最小二乘法估计出线性回归方程;如果散点图呈现出其他的曲线关系,我们就要利用其他的工具进行拟合.
知识点2 回归直线的求法
1.回归直线
如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近,就称这两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫做回归直线.
2.回归方程与最小二乘法
我们用yi-\s\up1(^(^)i来刻画实际观察值yi(i=1,2,...,n)与\s\up6(^(^)i的偏离程度,yi-\s\up1(^(^)i越小,偏离越小,直线就越贴近已知点.我们希望yi-\s\up1(^(^)i的n个差构成的总的差量越小越好,这才说明所找的直线是最贴近已知点的.由于把yi-\s\up1(^(^)i这个差量作和会使差量中的正负值相互抵消,因此我们用这些差量的平方和即Q=(yi-a-bxi)2作为总差量,回归直线就是所有直线中Q取最小值的那一条.因为平方又叫二乘方,所以这种使"差量平方和最小"的方法叫做最小二乘法.
用最小二乘法求回归方程中的a,b有下面的公式: