感悟非线性回归问题
两个变量不呈线性关系,不能直接利用线性回归方程建立两个变量的关系,可以通过变换的方法转化为线性回归模型。一般地,建立回归模型的基本步骤为:
1.确定研究对象,明确哪个变量是解释变量,哪个变量是预报变量;
2.画出确定好的解释变量和预报变量的散点图,观察它们之间的关系(如是否存在线性关系等);
3.由经验确定回归方程的类型(如观察到的数据呈线性关系,则选用线性回归方程);
4.按一定规则估计回归方程中的参数(如最小二乘法);
5.得出结果后分析残差图是否有异常(个别数据对应残差过大,或残差呈现不随机的规律性等等),若存在异常,则检查数据是否有误,或模型是否合适等。
例1 在彩色显影中,由经验可知:形成染料光学密度与析出银的光学密度由公式表示,现测得试验数据如下:
0.05 0.06 0.25 0.31 0.07 0.10 0.38 0.43 0.14 0.20 0.47 0.10 0.14 1.00 1.12 0.23 0.37 1.19 1.25 0.59 0.79 1.29 试求对的回归方程。
分析:该例是一个非线性回归分析问题,由于题目中已给定了要求的曲线为类型,我们只要通过所给的11对样本数据,求出和即可确定与的相关关系的曲线方程。
解析:由题意可知,对于给定的公式两边取自然对数,得。
与线性回归方程对照可以看出,只要取,,就有,这是的线性回归直线方程,对此我们再套用相关性检验,求回归系数和。 题目中所给数据由变量置换,变为如下所示的数据:
20.000 16.667 4.000 3.226 14.286 10.000 -2.303 -1.966 0.000 0.113 -1.470 -0.994