Proložte model lineární regrese

Odhadněte, jak se číselná odezva mění s několika prediktory, a prozkoumejte nevysvětlenou variabilitu.

Návody · Základní statistika · Čtení na 4 min

Názvy příkazů aplikace, identifikátory datových listů a hodnoty ukázkových dat zůstávají v původní podobě. Snímky obrazovky, grafy a soubory ke stažení jsou v angličtině. Vědecké příklady zachovávají anglické číselné konvence: desetinnou tečku a čárku oddělující tisíce.

Příklad: spotřeba elektřiny v sušicích dávkách

72 nezávislých dávek se spotřebou elektřiny a třemi číselnými vysvětlujícími proměnnými.

Stáhnout ukázková data (CSV v angličtině)

Jde o stejný příklad jako v Help. Importujte CSV a postupujte podle kroků nebo v Help použijte Open example in a practice copy k předvyplnění vstupů.

1. Vytvořte pracovní prostředí

Na postranním panelu otevřete Basic Statistics a vyberte Linear Regression. Vytvořte analýzu, pojmenujte ji, vyberte New blank worksheet a poté Create analysis.

2. Importujte ukázková data

Stáhněte výše uvedený CSV a importujte jej do datového listu. Jako oddělovač vyberte Comma, jako desetinný oddělovač Dot a zvolte First row contains column names.

3. Přiřaďte vstupní sloupce

Na kartě Inputs přiřaďte electricity_kwh k Response (Y). Otevřete Predictors a v tomto pořadí vyberte batch_mass_kg, inlet_moisture_pct a ambient_temperature_c. Výsledky je označují jako X1, X2 a X3 v tomto pořadí.

4. Nastavte model

Do Confidence level (0–1) zadejte 0.95. Zaškrtněte Include intercept a Show variance inflation factors (VIF). Ponechte Standardize predictors nezaškrtnuté, aby se zachovaly zadané jednotky.

Linear Regression: Vstupy s přiřazením a nastavením příkladu
Anglická karta Inputs s ukázkovými sloupci a nastavením před spuštěním analýzy. Zobrazit obrázek v plné velikosti (otevře se na nové kartě)

5. Spusťte analýzu

Vyberte Run analysis a poté otevřete Results.

6. Interpretovat výsledky

  1. Určete modelovanou odezvu

    Model používá 72 nezávislých dávek k popisu spotřeby elektřiny podle hmotnosti, vstupní vlhkosti a okolní teploty. R² je přibližně 0.8938. Popisuje shodu s těmito dávkami; zaznamenané vztahy neprokazují příčiny.

  2. Přečtěte si koeficient v jeho jednotkách

    Při nezměněných ostatních prediktorech je dalších 10 kg spojeno s přibližně o 3.42 kWh vyšší spotřebou. Pro vlhkost je odpovídající změna přibližně 2.65 kWh na procentní bod a pro teplotu přibližně −0.753 kWh na °C. Všechny tři 95% intervaly koeficientů vylučují nulu. Konstanta pro všechny nulové prediktory leží mimo podmínky studie.

  3. Přečtěte si graf reziduí

    Reziduum je naměřená spotřeba elektřiny minus proložená spotřeba v kWh. Pozorování 49 je přibližně 11.09 kWh pod proloženou hodnotou a má největší absolutní reziduum. Zkontrolujte jeho záznamy a v celém mraku bodů hledejte zakřivení nebo měnící se rozptýlení. Samotný bod nepovažujte za důkaz chyby.

    Rezidua vůči proloženým hodnotám
    Rezidua vůči proloženým hodnotám Zobrazit graf v plné velikosti (otevře se na nové kartě)
  4. Zkontrolujte chvosty reziduí

    QQ graf porovnává uspořádaná rezidua s normálními referenčními pozicemi. Hledejte systematické zakřivení a neobvyklé chvosty. Shapirův–Wilkův test reziduí má p = 0.4018 a na hladině 0.05 normalitu nezamítá; ani jeden výsledek neprokazuje model chyb. Týká se reziduí, nikoli původních hodnot spotřeby elektřiny.

    QQ graf reziduí
    QQ graf reziduí Zobrazit graf v plné velikosti (otevře se na nové kartě)
  5. Ověřte použití pro nové dávky

    VIF přibližně 1.003–1.045 ukazují malé zvětšení rozptylu způsobené lineární závislostí prediktorů; neprokazují správný tvar modelu. Predikce omezte na srovnatelné podmínky: pozorovaná hmotnost 80.1–217.1 kg, vlhkost 6.05–13.57% a teplota 15.2–27.9°C. Setrvání v těchto jednotlivých rozsazích nestačí, pokud se nová kombinace liší od studovaných. Než podle predikcí začnete plánovat, validujte je na nových dávkách.

Další podrobnosti: přečtěte si každou sekci výsledků

Úplné tabulky výsledků používají šest platných číslic, stejně jako Help.

Proložení lineární regrese

R² popisuje variabilitu zachycenou modelem; upravené R² zohledňuje počet prediktorů a upravené R² před úpravou zobrazení zachovává hodnotu před uvedenou konvencí zobrazení. F modelu a p-hodnota testují prediktory společně. Stupně volnosti modelu a reziduí zaznamenávají dostupné informace. Zbývající nastavení proložení dokumentují spolehlivost, konstantu a přeškálování. Jde o výsledky proložení studie, nikoli predikční výkonnost na vyčleněných datech.

Proložení lineární regrese · 18 řádků
StatistikaHodnota
R²0.893774
Upravené R²0.889088
Upravené R² před úpravou zobrazení0.889088
Konvence upraveného R²Záporné hodnoty uváděny jako nula (validační datový soubor)
F modelu190.715
p-hodnota modelu4.9105e-33
Stupně volnosti modelu3
Stupně volnosti reziduí68
AIC438.592
BIC447.699
Pozorování72
Zachované prediktory3
Parametry4
Vstupní řádky72
Použité řádky72
Vynechané řádky0
Řádky použité při proložení72
PrediktoryX1, X2, X3
  • Model je statisticky významný. Významné prediktory: X1, X2, X3

Regresní koeficienty

X1 je hmotnost dávky, X2 vstupní vlhkost a X3 okolní teplota. β je odhadnutý koeficient v jednotkách odezvy na jednotku prediktoru. SE je nejistota koeficientu; t a p-hodnota testují nulový koeficient; dolní a horní mez intervalu spolehlivosti ohraničují jeho 95% interval. Každá směrnice platí při nezměněných ostatních prediktorech. Konstanta předpokládá, že všechny prediktory jsou nulové.

Regresní koeficienty · 4 řádky
ČlenβSEtp-hodnotaDolní mez intervalu spolehlivostiHorní mez intervalu spolehlivosti
Konstanta28.83485.200515.54465.20972e-718.457339.2122
X10.3424740.014785823.16235.58816e-340.3129690.371979
X22.647860.2787079.500514.24797e-142.091713.20401
X3-0.7529580.161902-4.650690.0000157443-1.07603-0.429887

Inflační faktory rozptylu

Popisky prediktorů odpovídají vybranému pořadí. VIF měří zvětšení rozptylu odhadu koeficientu kvůli lineární závislosti s ostatními prediktory. Hodnoty blízko 1 naznačují malé zvětšení; nevalidují linearitu, nezávislost ani budoucí predikce.

Inflační faktory rozptylu · 3 řádky
PrediktorVIF
X11.04507
X21.04345
X31.00284

Regresní ANOVA

Model je variabilita zachycená prediktory; Reziduum je nevysvětlená variabilita. SS je součet čtverců, DF stupně volnosti a MS je SS dělený DF. F porovnává střední čtverce modelu a reziduí; p-hodnota testuje prediktory společně. Pomlčky označují nepoužitelné položky.

Regresní ANOVA · 2 řádky
Zdroj variabilitySSDFMSFp-hodnota
Model14032.334677.45190.7154.9105e-33
Reziduum1667.766824.5259——

Souhrn reziduí

Reziduum je pozorovaná minus proložená spotřeba elektřiny v kWh. Průměr, směrodatná odchylka, minimum, kvartily, medián a maximum shrnují 72 reziduí studie. Tyto souhrny nejsou predikčními intervaly pro novou dávku.

Souhrn reziduí · 7 řádků
StatistikaHodnota
mean-3.75009e-14
sd4.8466
min-11.088
q1-3.95264
medián0.706102
q33.15057
max10.0148

Normalita reziduí

Test sw označuje Shapirův–Wilkův test reziduí modelu. Statistika a p-hodnota posuzují předpokládaný normální model chyb. Čtěte je společně s QQ grafem; p nad 0.05 neprokazuje normální chyby.

Normalita reziduí · 3 řádky
StatistikaHodnota
Testsw
Statistika0.982202
p-hodnota0.401846

Proložené hodnoty a rezidua

Index určuje analyzovanou dávku v původním pořadí. Proložená hodnota je modelová spotřeba elektřiny v kWh; Reziduum je naměřená minus proložená spotřeba v kWh. Zahrnuto je všech 72 řádků. Kladné znamená, že spotřeba překročila proloženou hodnotu, záporné že byla nižší. Tato proložení používají vlastní měření studie.

Proložené hodnoty a rezidua · 72 řádků
IndexProložená hodnotaReziduum
176.8375-3.81753
2111.443-2.13264
375.72041.14955
473.46563.88444
5100.348-2.22753
695.3359-7.58587
761.83098.55906
8106.667.07966
974.36820.981848
1099.82787.0722
1197.52722.16277
12104.1940.365946
1394.70321.26677
1485.201-6.62098
1579.8409-8.93085
1680.52063.12941
1784.9566-6.02665
1893.71881.90123
1990.0313-3.88125
2094.0478-1.20783
21114.851-6.16149
2292.2695-4.23952
2396.67626.52381
2466.6088-2.5788
2576.9681-3.57805
2690.04411.4559
2795.21152.02854
28108.5187.58219
2988.29189.85815
3077.9431.38699
31112.115-0.604855
3280.9672-0.84725
3393.56371.61629
3475.94646.92363
3581.21733.64274
3667.877-6.48696
3783.18361.18643
3883.2826-4.13263
3962.57751.63248
4077.0167-1.19671
4174.745210.0148
4262.3518-6.91183
4372.1913-6.30129
44103.0864.32423
4577.0182.35204
46106.022-5.8115
47101.4782.57173
4878.49891.67105
4997.358-11.088
5090.0492-0.529165
51104.944-0.953625
5291.57895.68115
5371.25821.67181
5484.72960.430356
55103.353-3.93251
5670.06783.20216
5799.82214.06795
5878.78684.27315
59102.6887.0117
6096.268-7.12799
6189.28494.64514
6271.7717-1.67166
6377.9742.30597
6485.5329-6.52289
6572.9776-0.0575804
66102.704-4.1637
6774.6012-6.77125
68106.379-4.28947
69103.1973.13337
70116.943-4.01301
7168.0824-1.86244
72102.3215.51867

7. Vytvořit zprávu

Zachovejte Linear regression fit, Regression coefficients, Variance inflation factors, Regression ANOVA, oba grafy reziduí, souhrny reziduí a test jejich normality a každý řádek Fitted values and residuals. Zaznamenejte pořadí prediktorů a jednotky; popisujte souvislosti a budoucí predikční výkonnost ověřujte samostatně.

Vyberte Add to report z dokončeného výpočtu. Otevřete Choose individual items and advanced options pro výběr tabulek a grafů a poté vyberte Add to draft. Skryté položky zůstávají v uložené analýze.

Pojmenujte zprávu a doplňte účel studie a svou interpretaci. Vyberte Save, zkontrolujte Preview, poté použijte Export → Download HTML. Příklad níže obsahuje veškerý vybraný obsah včetně výsledků přesahujících jednu obrazovku.

Tato zpráva byla vygenerována v aplikaci a je v angličtině. Úplný výstup aplikace pro tento příklad z Help včetně příslušných tabulek, grafů a poznámek k výpočtu. Čísla ve zprávách používají přesnost zobrazení aplikace. Exportované grafy jsou statické. Na úzkých obrazovkách posouvejte široké grafy a tabulky do stran.
Zobrazit ukázkovou zprávu: Vysvětlete spotřebu elektřiny v sušicích dávkách

Používáme Microsoft Clarity, abychom porozuměli tomu, jak návštěvníci používají tento web, včetně záznamů relací a tepelných map. Web můžete používat i bez přijetí analytiky.

Vaše volba se ukládá v tomto prohlížeči na šest měsíců. Oznámení o ochraně soukromí

Aktuální volba: Nezvoleno.