Stima un modello di regressione lineare

Stima come varia una risposta numerica al variare di più predittori e analizza la variabilità non spiegata.

Guide · Statistica di base · 4 min di lettura

I comandi dell’app, gli identificatori dei fogli dati e i valori dei dati di esempio conservano la forma originale. Screenshot, grafici e file da scaricare sono in inglese. Gli esempi mantengono il punto decimale e la virgola come separatore delle migliaia della notazione inglese originale; i prezzi e i conteggi del sito seguono invece la formattazione italiana.

Esempio: consumo elettrico nei lotti di essiccazione

72 lotti indipendenti, con consumo elettrico e tre variabili esplicative numeriche.

Scarica i dati di esempio (CSV)

È lo stesso esempio usato in Help. Importa il CSV per seguire i passaggi oppure usa Open example in a practice copy in Help per precompilare i dati in ingresso.

1. Crea l’ambiente di lavoro

Nella barra laterale, apri Basic Statistics e scegli Linear Regression. Crea un’analisi, assegnale un nome, seleziona New blank worksheet, poi scegli Create analysis.

2. Importa i dati di esempio

Scarica il CSV qui sopra e importalo nel foglio dati. Scegli Comma come delimitatore, Dot come separatore decimale e First row contains column names.

3. Assegna le colonne in ingresso

In Inputs, assegna electricity_kwh a Response (Y). Apri Predictors e seleziona batch_mass_kg, inlet_moisture_pct e ambient_temperature_c in quest’ordine. I risultati li indicano rispettivamente come X1, X2 e X3.

4. Imposta il modello

Inserisci 0.95 in Confidence level (0–1). Seleziona Include intercept e Show variance inflation factors (VIF). Lascia deselezionato Standardize predictors per mantenere le unità inserite.

Linear Regression: Scheda Inputs con gli abbinamenti e le impostazioni dell’esempio
Scheda Inputs con le colonne e le impostazioni dell’esempio prima di eseguire l’analisi. Visualizza l’immagine a grandezza originale (si apre in una nuova scheda)

5. Esegui l’analisi

Scegli Run analysis, poi apri Results.

6. Interpreta i risultati

  1. Identifica la risposta stimata

    Il modello usa 72 lotti indipendenti per descrivere il consumo elettrico in funzione di massa, umidità in ingresso e temperatura ambiente. R² è circa 0.8938. Descrive l’adattamento a questi lotti; le relazioni registrate non dimostrano rapporti causali.

  2. Leggi un coefficiente nelle sue unità

    A parità degli altri predittori, 10 kg in più sono associati a circa 3.42 kWh di consumo in più. L’umidità aggiunge circa 2.65 kWh per punto percentuale e la temperatura circa −0.753 kWh per °C. Tutti e tre gli intervalli al 95% dei coefficienti escludono lo zero. L’intercetta con tutti i predittori a zero è al di fuori delle condizioni dello studio.

  3. Leggi il grafico dei residui

    Un residuo è il consumo elettrico misurato meno quello stimato, in kWh. L’osservazione 49 è circa 11.09 kWh sotto il suo valore stimato ed è il residuo maggiore in valore assoluto. Verifica i suoi dati e analizza l’intera nuvola di punti per cercare curvature o variazioni della dispersione. Quel solo punto non basta per supporre un errore.

    Residui rispetto ai valori stimati
    Residui rispetto ai valori stimati Visualizza il grafico a grandezza originale (si apre in una nuova scheda)
  4. Verifica le code dei residui

    Il grafico QQ confronta i residui ordinati con le posizioni di riferimento normali. Cerca curvature sistematiche e code insolite. Il test di Shapiro–Wilk sui residui ha p = 0.4018 e non rifiuta la normalità a 0.05; nessuno dei due risultati dimostra la validità del modello degli errori. Questo riguarda i residui, non i valori grezzi del consumo elettrico.

    Grafico QQ dei residui
    Grafico QQ dei residui Visualizza il grafico a grandezza originale (si apre in una nuova scheda)
  5. Verifica l’uso su nuovi lotti

    VIF di circa 1.003–1.045 indicano una scarsa inflazione dovuta alla dipendenza lineare tra i predittori; non dimostrano che la forma del modello sia corretta. Mantieni le previsioni entro condizioni comparabili: massa osservata 80.1–217.1 kg, umidità 6.05–13.57% e temperatura 15.2–27.9°C. Rientrare in questi intervalli separati non basta se una nuova combinazione differisce da quelle studiate. Valida le previsioni su nuovi lotti prima di usarle per pianificare.

Altri dettagli: leggi ogni sezione dei risultati

Le tabelle complete dei risultati usano sei cifre significative, come in Help.

Adattamento della regressione lineare

R² descrive la variabilità spiegata dal modello; R² corretto tiene conto del numero di predittori e R² corretto prima dell’applicazione della convenzione conserva il valore precedente alla convenzione di visualizzazione dichiarata. F del modello e valore p verificano i predittori congiuntamente. Gradi di libertà del modello e Gradi di libertà residui registrano l’informazione disponibile. Le restanti impostazioni dell’adattamento documentano confidenza, intercetta e scala. Sono risultati dell’adattamento ai dati dello studio, non prestazioni predittive su dati tenuti da parte.

Adattamento della regressione lineare · 18 righe
StatisticaValore
R²0.893774
R² corretto0.889088
R² corretto prima dell’applicazione della convenzione0.889088
Convenzione per R² correttoValori negativi riportati come zero (dataset di validazione)
F del modello190.715
p-value del modello4.9105e-33
Gradi di libertà del modello3
Gradi di libertà residui68
AIC438.592
BIC447.699
Osservazioni72
Predittori mantenuti3
Parametri4
Righe in ingresso72
Righe usate72
Righe escluse0
Righe con valori stimati dal modello72
PredittoriX1, X2, X3
  • Il modello è statisticamente significativo. Predittori significativi: X1, X2, X3

Coefficienti di regressione

X1 è la massa del lotto, X2 l’umidità in ingresso e X3 la temperatura ambiente. β è il coefficiente stimato in unità della risposta per unità del predittore. SE è l’incertezza del coefficiente; t e valore p verificano un coefficiente nullo; Limite inferiore dell’IC e Limite superiore dell’IC delimitano il suo intervallo al 95%. Ogni pendenza mantiene fissi gli altri predittori. L’intercetta presuppone che tutti i predittori siano zero.

Coefficienti di regressione · 4 righe
TermineβSEtValore pLimite inferiore dell’ICLimite superiore dell’IC
Intercetta28.83485.200515.54465.20972e-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

Fattori di inflazione della varianza

Le etichette dei predittori seguono l’ordine selezionato. VIF misura l’inflazione della varianza del coefficiente dovuta alla dipendenza lineare dagli altri predittori. Valori vicini a 1 suggeriscono una scarsa inflazione; non convalidano linearità, indipendenza o previsioni future.

Fattori di inflazione della varianza · 3 righe
PredittoreVIF
X11.04507
X21.04345
X31.00284

ANOVA della regressione

Modello è la variabilità spiegata dai predittori; Residuo è la variabilità non spiegata. SS è la somma dei quadrati, DF sono i gradi di libertà e MS è SS diviso DF. F confronta i quadrati medi del modello e dei residui; il valore p verifica i predittori congiuntamente. I trattini indicano voci non applicabili.

ANOVA della regressione · 2 righe
FonteSSDFMSFValore p
Modello14032.334677.45190.7154.9105e-33
Residuo1667.766824.5259——

Riepilogo dei residui

Il residuo è il consumo elettrico osservato meno quello stimato, in kWh. Media, SD, minimo, quartili, mediana e massimo riassumono i 72 residui dello studio. Questi riepiloghi non sono intervalli di previsione per un nuovo lotto.

Riepilogo dei residui · 7 righe
StatisticaValore
mean-3.75009e-14
sd4.8466
min-11.088
q1-3.95264
mediana0.706102
q33.15057
max10.0148

Normalità dei residui

Test sw indica il test di Shapiro–Wilk sui residui del modello. Statistica e valore p valutano un modello di lavoro con errori normali. Leggili insieme al grafico QQ; un valore p superiore a 0.05 non dimostra che gli errori siano normali.

Normalità dei residui · 3 righe
StatisticaValore
Testsw
Statistica0.982202
p-value0.401846

Valori stimati e residui

Indice individua un lotto analizzato nell’ordine originale. Valore stimato è il consumo elettrico previsto dal modello in kWh; Residuo è il consumo misurato meno quello stimato in kWh. Sono incluse tutte le 72 righe. Un valore positivo indica un consumo superiore a quello stimato e uno negativo un consumo inferiore. Queste stime usano le misurazioni dello studio stesso.

Valori stimati e residui · 72 righe
IndiceValore stimatoResiduo
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. Crea un report

Conserva Linear regression fit, Regression coefficients, Variance inflation factors, Regression ANOVA, entrambi i grafici dei residui, i riepiloghi dei residui e il test di normalità, oltre a ogni riga di Fitted values and residuals. Registra l’ordine dei predittori e le unità; descrivi le associazioni e verifica separatamente le prestazioni predittive future.

Seleziona Add to report dall’esecuzione completata. Apri Choose individual items and advanced options per selezionare tabelle e grafici, quindi scegli Add to draft. Gli elementi nascosti restano nell’analisi salvata.

Assegna un nome al report e aggiungi lo scopo dello studio e la tua interpretazione. Seleziona Save, controlla Preview, quindi usa Export → Download HTML. L’esempio seguente contiene tutti i contenuti selezionati, compresi i risultati che occupano più di una schermata.

Questo report è stato generato nell’app ed è in inglese. Output originale completo di questo esempio di Help, incluse le tabelle, i grafici e le note delle esecuzioni pertinenti. I numeri dei report usano la precisione di visualizzazione dell’app. I grafici esportati sono statici. Sugli schermi stretti, scorri orizzontalmente i grafici e le tabelle larghi.
Visualizza il report di esempio: Spiega il consumo elettrico nei lotti di essiccazione

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