Math Problem Statement

. Atsitiktinai buvo atrinkti 8 žmonės. Išmatavome jų ūgį (X) ir svorį (Y). Rezultatai pateikti lentelėje: X 178 183 187 175 180 183 190 179 Y 80 81 82 68 85 83 87 78 Apskaičiuokite Pirsono koreliacijos koeficientą ir užrašykite regresijos lygtį, kuri išreiškia svorio ir ūgio priklausomybę. Ats.:0,757; Y=-81,574+0,891X.

Solution

Norėdami apskaičiuoti Pirsono koreliacijos koeficientą ir rasti regresijos lygtį, atlikime šiuos veiksmus:


1. Pirsono koreliacijos koeficientas (rr):

Formulė: [ r = \frac{n \sum (X_i Y_i) - \sum X_i \sum Y_i}{\sqrt{\left[ n \sum X_i^2 - (\sum X_i)^2 \right] \cdot \left[ n \sum Y_i^2 - (\sum Y_i)^2 \right]}} ]

Kur:

  • XiX_i ir YiY_i – ūgio ir svorio duomenų poros.
  • nn – stebinių skaičius (n=8n = 8).

2. Regresijos lygtis:

Regresijos lygtis: Y=a+bXY = a + bX

  • Nuolydis (bb): b=n(XiYi)XiYinXi2(Xi)2b = \frac{n \sum (X_i Y_i) - \sum X_i \sum Y_i}{n \sum X_i^2 - (\sum X_i)^2}

  • Interceptas (aa): a=YbXa = \overline{Y} - b \cdot \overline{X}

Kur:

  • X\overline{X} ir Y\overline{Y} – ūgio ir svorio vidurkiai.

Dabar apskaičiuosime visas reikiamas reikšmes. numpy as np

Duomenys

X = np.array([178, 183, 187, 175, 180, 183, 190, 179]) Y = np.array([80, 81, 82, 68, 85, 83, 87, 78])

Bendros reikšmės

n = len(X) sum_X = np.sum(X) sum_Y = np.sum(Y) sum_XY = np.sum(X * Y) sum_X2 = np.sum(X ** 2) sum_Y2 = np.sum(Y ** 2)

Koreliacijos koeficientas (Pirsono)

numerator_r = n * sum_XY - sum_X * sum_Y denominator_r = np.sqrt((n * sum_X2 - sum_X2) * (n * sum_Y2 - sum_Y2)) r = numerator_r / denominator_r

Regresijos nuolydis (b) ir interceptas (a)

b = numerator_r / (n * sum_X2 - sum_X**2) a = (sum_Y / n) - b * (sum_X / n)

Vidurkiai (naudojama lygties tikrinimui)

X_mean = np.mean(X) Y_mean = np.mean(Y)

r, a, b### Rezultatai:

  1. Pirsono koreliacijos koeficientas (rr):
    r0.757r \approx 0.757

  2. Regresijos lygtis:
    Y=81.585+0.891XY = -81.585 + 0.891X


Regresijos lygtis rodo, kad svoris (YY) didėja, kai ūgis (XX) auga, o koreliacijos koeficientas rr nurodo stiprią teigiamą priklausomybę tarp ūgio ir svorio.


Ar norėtumėte išsamesnių skaičiavimų ar paaiškinimų?

5 papildomi klausimai:

  1. Kaip apskaičiuoti koreliacijos koeficientą rankiniu būdu naudojant lentelę?
  2. Kodėl koreliacijos koeficientas rr yra tarp -1 ir 1?
  3. Kaip interpretuoti r=0.757r = 0.757 praktikoje?
  4. Kokios yra regresijos lygties naudojimo galimybės?
  5. Koks skirtumas tarp tiesinės ir netiesinės regresijos?

Patarimas:

Jeigu koreliacijos koeficientas yra artimas 1 arba -1, tai rodo stiprią priklausomybę tarp kintamųjų, tačiau nebūtinai priežastinį ryšį.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Correlation
Linear Regression
Statistics

Formulas

Pearson correlation coefficient formula: r = (n * Σ(X_i * Y_i) - ΣX_i * ΣY_i) / √[(n * ΣX_i^2 - (ΣX_i)^2) * (n * ΣY_i^2 - (ΣY_i)^2)]
Linear regression equation: Y = a + bX
Slope (b) formula: b = (n * Σ(X_i * Y_i) - ΣX_i * ΣY_i) / (n * ΣX_i^2 - (ΣX_i)^2)
Intercept (a) formula: a = (ΣY / n) - b * (ΣX / n)

Theorems

Pearson correlation theorem
Least squares regression theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12