Lineáris regressziós modell illesztése

Becsülje meg, hogyan változik egy numerikus válasz több magyarázó változó függvényében, és vizsgálja meg a meg nem magyarázott változékonyságot.

Útmutatók · Alapstatisztika · 4 perc olvasás

Az alkalmazás parancsai, a munkalapazonosítók és a példaadatok értékei eredeti formájukban maradnak. A képernyőképek, diagramok és letölthető fájlok angol nyelvűek. A tudományos példák számai az eredeti angol jelölést használják: tizedesponttal és ezreselválasztó vesszővel. A weboldal egyéb számai magyar területi formázást követnek.

Példa: szárítási tételek villamosenergia-felhasználása

72 független tétel villamosenergia-felhasználással és három numerikus magyarázó változóval.

A példaadatok letöltése (CSV)

Ugyanez a példa szerepel a Help lapon. A lépések követéséhez importálja a CSV-fájlt, vagy a bemenetek előzetes kitöltéséhez használja a Help Open example in a practice copy lehetőségét.

1. Munkakörnyezet létrehozása

Az oldalsávon nyissa meg a Basic Statistics menüt, és válassza a Linear Regression lehetőséget. Hozzon létre egy elemzést, nevezze el, válassza a New blank worksheet, majd a Create analysis lehetőséget.

2. A példaadatok importálása

Töltse le a fenti CSV-fájlt, és importálja a munkalapra. Elválasztóként válassza a Comma, tizedeselválasztóként a Dot beállítást, és jelölje be a First row contains column names lehetőséget.

3. A bemeneti oszlopok hozzárendelése

Az Inputs lapon rendelje az electricity_kwh oszlopot a Response (Y) mezőhöz. Nyissa meg a Predictors beállítást, és ebben a sorrendben válassza a batch_mass_kg, inlet_moisture_pct és ambient_temperature_c oszlopot. Az eredmények rendre X1, X2 és X3 jelöléssel azonosítják őket.

4. A modell beállítása

A Confidence level (0–1) mezőbe írja be: 0.95. Jelölje be az Include intercept és a Show variance inflation factors (VIF) lehetőséget. A megadott mértékegységek megtartásához hagyja jelöletlenül a Standardize predictors lehetőséget.

Linear Regression: Az Inputs lap a példa hozzárendeléseivel és beállításaival
Az Inputs lap a példa oszlopaival és beállításaival, az elemzés futtatása előtt. Teljes méretű kép megtekintése (új lapon nyílik meg)

5. Elemzés futtatása

Válassza a Run analysis lehetőséget, majd nyissa meg a Results lapot.

6. Az eredmények értelmezése

  1. Az illesztett válasz azonosítása

    A modell 72 független tétel alapján írja le a villamosenergia-felhasználást a tömeg, a belépő nedvességtartalom és a környezeti hőmérséklet függvényében. Az R² körülbelül 0.8938. Ez az e tételekre való illeszkedést jellemzi; a rögzített összefüggések nem állapítanak meg okokat.

  2. Az együttható értelmezése a saját mértékegységében

    A többi magyarázó változó rögzített értéke mellett további 10 kg körülbelül 3.42 kWh többletfelhasználással jár együtt. A nedvességtartalomhoz százalékpontonként körülbelül 2.65 kWh, a hőmérséklethez °C-onként körülbelül −0.753 kWh tartozik. Mindhárom együttható 95%-os intervalluma kizárja a nullát. A minden magyarázó változó nulla értékéhez tartozó konstans tag kívül esik a vizsgálati körülményeken.

  3. A reziduumábra értelmezése

    A reziduum a mért és az illesztett villamosenergia-felhasználás különbsége, kWh-ban. A 49. megfigyelés körülbelül 11.09 kWh-val az illesztett értéke alatt van, ez a legnagyobb abszolút reziduum. Ellenőrizze a feljegyzéseit, és vizsgálja meg a teljes pontfelhőt görbület vagy változó szóródás szempontjából. Önmagában ebből a pontból ne következtessen hibára.

    Reziduumok az illesztett értékek függvényében
    Reziduumok az illesztett értékek függvényében Teljes méretű diagram megtekintése (új lapon nyílik meg)
  4. A reziduumok eloszlásfarkainak ellenőrzése

    A QQ-ábra a rendezett reziduumokat normális referenciahelyekkel hasonlítja össze. Keressen szabályos görbületet és szokatlan eloszlásfarkakat. A reziduumok Shapiro–Wilk-próbájának p-értéke 0.4018, és 0.05 szinten nem utasítja el a normalitást; egyik eredmény sem bizonyítja a hibamodellt. Ez a reziduumokra vonatkozik, nem a nyers energiafelhasználási értékekre.

    A reziduumok QQ-ábrája
    A reziduumok QQ-ábrája Teljes méretű diagram megtekintése (új lapon nyílik meg)
  5. Az új tételeken való használat ellenőrzése

    A körülbelül 1.003–1.045 VIF-értékek a magyarázó változók lineáris függéséből eredő csekély variancianövekedést mutatnak; nem igazolják a helyes modellalakot. Az előrejelzéseket tartsa összehasonlítható körülmények között: a megfigyelt tömeg 80.1–217.1 kg, a nedvességtartalom 6.05–13.57%, a hőmérséklet 15.2–27.9°C. E különálló tartományokon belül maradni nem elegendő, ha egy új kombináció eltér a vizsgáltaktól. Ellenőrizze az előrejelzéseket új tételeken, mielőtt rájuk alapozná a tervezést.

További részletek: olvassa el az egyes eredményszakaszokat

A teljes eredménytáblázatok a Helphez hasonlóan hat értékes számjegyet használnak.

Lineáris regressziós illesztés

Az R² az illesztett változékonyságot jellemzi; a Korrigált R² figyelembe veszi a magyarázó változók számát, a Korrigált R² a nullára korlátozás előtt pedig megtartja a megadott megjelenítési konvenció előtti értéket. A modell F-értéke és p-értéke a magyarázó változókat együtt vizsgálja. A modell szabadságfoka és A reziduum szabadságfoka a rendelkezésre álló információt rögzíti. A többi illesztési beállítás a konfidenciaszintet, a konstans tagot és a skálázást dokumentálja. Ezek a vizsgálati adatokra való illesztés eredményei, nem elkülönített tesztadatokon mért előrejelzési teljesítmény.

Lineáris regressziós illesztés · 18 sor
StatisztikaÉrték
R²0.893774
Korrigált R²0.889088
Korrigált R² a nullára korlátozás előtt0.889088
A korrigált R² konvenciójaA negatív értékek nullaként jelennek meg (validációs adatkészlet)
A modell F-értéke190.715
A modell p-értéke4.9105e-33
A modell szabadságfoka3
A reziduum szabadságfoka68
AIC438.592
BIC447.699
Megfigyelések72
Megtartott magyarázó változók3
Paraméterek4
Bemeneti sorok72
Felhasznált sorok72
Kihagyott sorok0
Illesztett sorok72
Magyarázó változókX1, X2, X3
  • A modell statisztikailag szignifikáns. Szignifikáns magyarázó változók: X1, X2, X3

Regressziós együtthatók

Az X1 a tétel tömege, az X2 a belépő nedvességtartalom, az X3 a környezeti hőmérséklet. A β a becsült együttható, a válasz mértékegységében a magyarázó változó egységére vetítve. Az SE az együttható bizonytalansága; a t és a p-érték a nulla együtthatót vizsgálja; a Konfidenciaintervallum alsó határa és felső határa a 95%-os intervallumot határolja. Minden meredekség a többi magyarázó változó rögzített értéke mellett értendő. A konstans tag minden magyarázó változó nulla értékét feltételezi.

Regressziós együtthatók · 4 sor
ModelltagβSEtp-értékKonfidenciaintervallum alsó határaKonfidenciaintervallum felső határa
Konstans tag28.83485.200515.54465.20972e-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

Varianciainflációs tényezők

A magyarázó változók jelölése a kiválasztott sorrendet követi. A VIF az együttható varianciájának a többi magyarázó változóval fennálló lineáris függésből eredő növekedését méri. Az 1-hez közeli értékek csekély növekedésre utalnak; nem igazolják a linearitást, a függetlenséget vagy a jövőbeli előrejelzéseket.

Varianciainflációs tényezők · 3 sor
Magyarázó változóVIF
X11.04507
X21.04345
X31.00284

Regressziós ANOVA

A Modell a magyarázó változók által illesztett változékonyság; a Reziduum a meg nem magyarázott változékonyság. Az SS a négyzetösszeg, a DF a szabadságfok, az MS pedig az SS osztva DF-fel. Az F a modell és a reziduum átlagos négyzetösszegét hasonlítja össze; a p-érték a magyarázó változókat együtt vizsgálja. A gondolatjelek nem alkalmazható bejegyzéseket jelölnek.

Regressziós ANOVA · 2 sor
ForrásSSDFMSFp-érték
Modell14032.334677.45190.7154.9105e-33
Reziduum1667.766824.5259——

A reziduumok összegzése

A reziduum a megfigyelt és az illesztett villamosenergia-felhasználás különbsége kWh-ban. Az átlag, a szórás, a minimum, a kvartilisek, a medián és a maximum a vizsgálat 72 reziduumát összegzi. Ezek az összegzések nem egy új tétel előrejelzési intervallumai.

A reziduumok összegzése · 7 sor
StatisztikaÉrték
mean-3.75009e-14
sd4.8466
min-11.088
q1-3.95264
medián0.706102
q33.15057
max10.0148

A reziduumok normalitása

A Próba sw értéke a modell reziduumain végzett Shapiro–Wilk-próbát jelenti. A Próbastatisztika és a p-érték a munkahipotézisként használt normális hibamodellt értékeli. A QQ-ábrával együtt értelmezze őket; a 0.05 feletti p-érték nem bizonyítja a hibák normális eloszlását.

A reziduumok normalitása · 3 sor
StatisztikaÉrték
Próbasw
Próbastatisztika0.982202
p-érték0.401846

Illesztett értékek és reziduumok

A Sorszám az elemzett tételt a forrás sorrendjében azonosítja. Az Illesztett érték a modell szerinti energiafelhasználás kWh-ban; a Reziduum a mért és az illesztett kWh különbsége. Mind a 72 sor szerepel. A pozitív érték az illesztettet meghaladó felhasználást, a negatív annál kisebbet jelent. Ezek az illesztések a vizsgálat saját méréseit használják.

Illesztett értékek és reziduumok · 72 sor
SorszámIllesztett értékReziduum
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. Jelentés készítése

Őrizze meg a Linear regression fit, Regression coefficients, Variance inflation factors, Regression ANOVA táblázatokat, mindkét reziduumábrát, a reziduumok összegzéseit és normalitáspróbáját, valamint a Fitted values and residuals minden sorát. Rögzítse a magyarázó változók sorrendjét és mértékegységét; összefüggéseket írjon le, és a jövőbeli előrejelzési teljesítményt külön ellenőrizze.

Válassza az Add to report lehetőséget a befejezett futtatásban. Nyissa meg a Choose individual items and advanced options panelt a táblázatok és diagramok kiválasztásához, majd válassza az Add to draft lehetőséget. A rejtett elemek megmaradnak a mentett elemzésben.

Nevezze el a jelentést, és adja meg a vizsgálat célját és saját értelmezését. Válassza a Save lehetőséget, tekintse meg a Preview nézetet, majd használja az Export → Download HTML lehetőséget. Az alábbi példa a teljes kiválasztott tartalmat tartalmazza, a képernyőn egyszerre látható részen túli eredményekkel együtt.

Ez a jelentés az alkalmazásban készült, és angol nyelvű. A Help-példa teljes eredeti kimenete, beleértve a vonatkozó táblázatokat, diagramokat és a futtatás megjegyzéseit. A jelentések számai az alkalmazásban megjelenített számjegyszámot követik. Az exportált diagramok statikusak. Keskeny képernyőn a széles diagramok és táblázatok oldalirányban görgethetők.
Példajelentés megtekintése: Szárítási tételek villamosenergia-felhasználásának magyarázata

A Microsoft Clarity segítségével értjük meg, hogyan használják a látogatók a weboldalt, beleértve a munkamenet-felvételeket és a hőtérképeket is. A weboldalt a webanalitika elfogadása nélkül is használhatja.

Választását hat hónapig tároljuk ebben a böngészőben. Adatvédelmi tájékoztató

Jelenlegi választás: Nincs választás.