《统计学—基于SPSS》((10)第10章--多元线性回归(S3).pptx
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1、1-1-1 1统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第二版第二版第二版第二版)统计学基于SPSS课程内容课程内容描述统计、推断统计、其他常描述统计、推断统计、其他常用方法用方法使用软件使用软件SPSSSPSS学分与课时学分与课时3 3学分,学分,117117周,每周周,每周3 3课时课时第第 10 章章 多元线性回归多元线性回归10.1 多元线性回归模型多元线性回归模型 10.2 拟合优度和显著性检验拟合优度和显著性检验10.3 多重共线性及其处理多重共线性及其处理10.4 利用回归方程进行预测利用回归方程进行预测10.5 哑变量回归哑变量回归10-10-3 3统计学统计学
2、统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5学习目标学习目标l多元线性回归模型、回归方程与估计的回多元线性回归模型、回归方程与估计的回归方程归方程l回归方程的拟合优度与显著性检验回归方程的拟合优度与显著性检验l多重共线性问题及其处理多重共线性问题及其处理l利用回归方程进行预测利用回归方程进行预测l哑变量的回归哑变量的回归l用用SPSS进行回归分析进行回归分析10-10-4 4统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5问题与思考问题与思考不良贷款受那些因素影响
3、不良贷款受那些因素影响 10.1 多元线性回归模型多元线性回归模型 10.1.1 回归模型与回归方程回归模型与回归方程 10.1.2 参数的最小二乘估计参数的最小二乘估计第第 10 章章 多元线性回归多元线性回归10.1.1 回归模型与回归方程回归模型与回归方程10.1 多元线性回归模型多元线性回归模型10-10-7 7统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多元回归模型多元回归模型(multiple linear regression model)1.一个因变量与两个及两个以上自变量的回归一个因变量与两个及两个以上
4、自变量的回归2.描描述述因因变变量量 y y 如如何何依依赖赖于于自自变变量量 x x1 1 ,x x2 2 ,x xk k 和误差项和误差项 的方程,称为多元回归模型的方程,称为多元回归模型3.涉涉及及 k k 个自变量的多元线性回归模型可表示为个自变量的多元线性回归模型可表示为 0 0 ,1 1,k k是参数是参数 是被称为误差项的随机变量是被称为误差项的随机变量 y y 是是x x1,1,,x x2 2 ,x xk k 的线性函数加上误差项的线性函数加上误差项 包包含含在在y y里里面面但但不不能能被被k k个个自自变变量量的的线线性性关关系系所解释的变异性所解释的变异性10-10-8
5、8统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多元回归模型多元回归模型(基本假定基本假定)1.正态性。误差项是一个服从正态分布的随机变量,且期望值为0,即N(0,2)2.方差齐性。对于自变量x1,x2,xk的所有值,的方差 2都相同3.独立性。对于自变量x1,x2,xk的一组特定值,它所对应的与任意一组其他值所对应的不相关10-10-9 9统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多元线性回归方程多元线性回归方程(multiple linear
6、regression equation)1.描述因变量 y 的平均值或期望值如何依赖于自变量 x1,x2,xk的方程2.多元线性回归方程的形式为 E(y)=0+1 x1+2 x2+k xk 1 1,k k称为偏回归系数称为偏回归系数 i i 表表示示假假定定其其他他变变量量不不变变,当当 x xi i 每每变变动一个单位时,动一个单位时,y y 的平均变动值的平均变动值10-10-1010统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5二元回归方程的直观解释二元回归方程的直观解释10-10-1111统计学统计学统计学统计学基
7、于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5估计的多元线性回归的方程估计的多元线性回归的方程(estimated multiple linear regression equation)(estimated multiple linear regression equation)是是 估计值估计值 是是 y y 的估计值的估计值1.用样本统计量 估计回归方程中的 参数 时得到的方程2.由最小二乘法求得3.一般形式为10.1.2 参数的最小二乘估计参数的最小二乘估计10.1 多元线性回归模型多元线性回归模型10-10-1313统计学统计学统计学统计
8、学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5参数的最小二乘估计参数的最小二乘估计2.求求解解各回归参数的标准方程如下各回归参数的标准方程如下1.使使因因变变量量的的观观察察值值与与估估计计值值之之间间的的离离差差平平方方和和达到最小来求得达到最小来求得 。即。即10-10-1414统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5参数的最小二乘法参数的最小二乘法(例题分析例题分析)进行回归进行回归10-10-1515统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第
9、第第第 3 3 版版版版)标准化回归标准化回归相对重要性分析相对重要性分析(例题例题101)标准化回归系数标准化回归系数 相对相对重要性排位重要性排位z 1=0.336z 2=0.413z 3=0.113z 4=-0.096z 5=-0.17821453x1x2x3x4x5 10.2 拟合优度和显著性检验拟合优度和显著性检验 10.2.1 模型的拟合优度模型的拟合优度 10.2.2 模型的显著性检验模型的显著性检验第第 10 章章 多元线性回归多元线性回归10.2.1 模型的拟合优度模型的拟合优度10.2 拟合优度和显著性检验拟合优度和显著性检验10-10-1818统计学统计学统计学统计学基于
10、基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多重判定系数多重判定系数(multiple coefficient of determination)1.回归平方和占总平方和的比例2.计算公式为3.因变量取值的变差中,能被估计的多元回归方程所解释的比例 10-10-1919统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5修正多重判定系数修正多重判定系数(adjusted multiple coefficient of determinationadjusted multiple co
11、efficient of determination)1.用样本量n和自变量的个数k去修正R2得到 2.计算公式为3.避免增加自变量而高估 R24.意义与 R2类似5.数值小于R2输出结果输出结果输出结果输出结果10-10-2020统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多重相关系数多重相关系数(multiple correlation coefficient)1.多重判定系数的平方根R2.反映因变量y与k个自变量之间的相关程度3.实际上R度量的是因变量的观测值 与由多元回归方程得到的预测值 之间的关系强度,即多重相
12、关系数R等于因变量的观测值 与估计值 之间的简单相关系数即 (一 元 相 关 系 数 r也 是 如 此,即 。读者自己去验证)10-10-2121统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5估计标准误差估计标准误差 Se1.对误差项的标准差 的一个估计值2.衡量多元回归方程的拟合优度3.计算公式为输出结果输出结果输出结果输出结果10.2.2 模型的显著性检验模型的显著性检验10.2 拟合优度和显著性检验拟合优度和显著性检验10-10-2323统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版
13、版版)2019-5-52019-5-5线性关系检验线性关系检验1.检验因变量与所有自变量之间的线性关系是否显著2.也被称为总体的显著性总体的显著性检验3.检验方法是将回归均方(MSR)同残差均方(MSE)加以比较,应应用用 F 检检验验来分析二者之间的差别是否显著n n如如果果是是显显著著的的,因因变变量量与与自自变变量量之之间间存存在在线线性性关系关系n n如如果果不不显显著著,因因变变量量与与自自变变量量之之间间不不存存在在线线性性关系关系10-10-2424统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5线性关系检验线
14、性关系检验1.提出提出假设假设n nH H0 0:1 1 2 2 k k=0 =0 线性关系不显著线性关系不显著n nH H1 1:1 1,2 2,k k至少有一个不等于至少有一个不等于0 02.2.计算计算检验统计量检验统计量F F3.确定确定显著性水平显著性水平 和分子自由度和分子自由度k k、分母自由度、分母自由度n-n-k k-1-1找出临界值找出临界值F F 4.4.作出作出决策:若决策:若F F F F ,拒绝,拒绝H H0 0输出结果输出结果输出结果输出结果10-10-2525统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52
15、019-5-5回归系数的检验回归系数的检验1.线性关系检验通过后,对各个回归系数有选择地进行一次或多次检验2.究竟要对哪几个回归系数进行检验,通常需要在建立模型之前作出决定3.对回归系数检验的个数进行限制,以避免犯过多的第类错误(弃真错误)4.对每一个自变量都要单独进行检验5.应用 t 检验统计量10-10-2626统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5回归系数的检验回归系数的检验(步骤步骤)1.提出假设n nH H0 0:i i=0 (=0 (自变量自变量 x xi i 与与 因变量因变量 y y 没有线性关系没
16、有线性关系)n nH H1 1:i i 0 (0 (自变量自变量 x xi i 与与 因变量因变量 y y有线性关系有线性关系)2.计算检验的统计量 t3.确定显著性水平,并进行决策 t t t t,拒绝,拒绝H H0 0;t t t t,不拒绝,不拒绝H H0 0输出结果输出结果输出结果输出结果10-10-2727统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5回归系数的推断回归系数的推断(置信区间置信区间)回归系数在(1-)%置信水平下的置信区间为 回归系数的回归系数的抽样标准差抽样标准差输出结果输出结果输出结果输出结果
17、 10.3 多重共线性及其处理多重共线性及其处理 10.3.1 多重共线性及其识别多重共线性及其识别 10.3.2 变量选择与逐步回归变量选择与逐步回归第第 10 章章 多元线性回归多元线性回归10.3.1 多重共线性及其识别多重共线性及其识别10.3 多重共线性及其处理多重共线性及其处理10-10-3030统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多重共线性多重共线性(multicollinearity)1.回归模型中两个或两个以上的自变量彼此相关2.多重共线性带来的问题有 n n可可能能会会使使回回归归的的结结果果
18、造造成成混混乱乱,甚甚至至会会把把分分析引入歧途析引入歧途 n n可可能能对对参参数数估估计计值值的的正正负负号号产产生生影影响响,特特别别是是各各回回归归系系数数的的正正负负号号有有可可能能同同预预期期的的正正负负号相反号相反 输出结果输出结果输出结果输出结果10-10-3131统计学统计学统计学统计学基于基于基于基于SPSSSPSS(第第第第 3 3 版版版版)2019-5-52019-5-5多重共线性的识别多重共线性的识别1.检测多重共线性的最简单的一种办法是计算模型中各对自变量之间的相关系数,并对各相关系数进行显著性检验2.若有一个或多个相关系数显著,就表示模型中所用的自变量之间相关,
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