다중 선형 회귀 계산기
하나 이상의 예측변수로 최소제곱 모형을 적합하고 계수, 회귀식, 결정계수를 구합니다.
다중 선형 회귀 계산기
Y는 하나의 목록으로 입력하고, X는 관측치마다 한 줄씩 입력하세요. 예측변수 값은 쉼표로 구분합니다.
다중 선형 회귀란?
다중 선형 회귀는 수치형 결과를 둘 이상의 설명변수의 선형 결합으로 모형화합니다. 적합된 식에는 절편과 각 예측변수에 대한 계수가 포함됩니다. 각 계수는 모형의 다른 예측변수를 일정하게 유지할 때 해당 예측변수가 한 단위 증가하면 종속변수가 얼마나 변하는지 추정합니다. 이 계산기는 잔차제곱합을 최소화하는 계수를 선택하는 표준 방법인 보통최소제곱법을 사용합니다.
데이터는 관측치별로 정렬해야 합니다. 종속변수 값은 순서가 있는 하나의 목록으로 입력하세요. 독립변수 필드에는 대응하는 관측치마다 한 행씩 입력하고 예측변수 열을 쉼표로 구분합니다. Y에 관측치가 다섯 개면 X도 다섯 행이어야 합니다. 첫 번째 Y 값은 첫 번째 X 행에 대응하며 나머지도 같습니다. 순서가 어긋나면 수학적으로는 유효해도 실제로는 의미 없는 모형이 될 수 있으므로 원래 행 순서를 유지하세요.
절편은 모든 예측변수가 영일 때 Y의 예측값입니다. 이 해석의 유용성은 영이 의미 있는 값인지, 관측된 예측변수 범위 안에 있는지에 달려 있습니다. 다른 변수를 고정하면 양의 계수는 예측변수가 증가할 때 예측 Y가 증가함을 뜻하고, 음의 계수는 그 반대를 뜻합니다. 계수는 측정 단위에 따라 달라지므로 예측변수의 척도를 바꾸면 계수의 수치는 달라지지만 적합된 예측값은 변하지 않습니다.
결정계수는 단순히 평균으로 예측하는 것과 비교해 적합 모형이 Y의 변동을 설명하는 비율입니다. 절편이 있는 모형에서는 보통 영에서 일 사이입니다. 결정계수가 일이면 적합값이 모든 관측 결과를 그대로 재현하고, 영이면 평균 예측보다 더 많은 변동을 설명하지 못합니다. 높은 값이 인과관계나 유용한 예측을 보장하거나 가정 충족을 입증하지는 않습니다.
최소제곱법을 통한 통계적 추론에는 중요한 조건이 있습니다. 관계가 대체로 선형이어야 하고, 관측치는 적절히 독립적이어야 하며, 잔차 분산은 안정적이어야 합니다. 예측변수가 서로의 정확한 선형 결합이어서도 안 됩니다. 심한 다중공선성은 예측이 정확해 보여도 개별 계수를 불안정하게 만들 수 있습니다. 완전히 중복되는 예측변수에서는 유일한 계수를 구할 수 없으므로 이 계산기는 특이 설계행렬을 거부합니다.
관측치 수는 절편을 포함한 적합 계수 수보다 많아야 합니다. 예측변수가 두 개인 모형은 계수 세 개를 추정하므로 여기서는 최소 네 행이 필요합니다. 실제 분석에는 훨씬 많은 데이터가 바람직합니다. 중요한 결정을 내리기 전에 잔차 그림, 영향력이 큰 관측점, 불확실성 구간, 수정 결정계수, 표본 외 성능을 살펴보세요. 회귀식과 결정계수는 유용한 초기 요약이지 완전한 회귀 진단은 아닙니다.
다중 회귀 예제
정확한 선형 관계와 실제 해석 방법을 보여 주는 예제입니다.
| 데이터 | 결과 | 설명 |
|---|---|---|
| Y: 3,5,7,9; X1: 1,2,3,4 | Y = 1 + 2X1; 결정계수 1 | X1이 한 단위 증가할 때마다 Y는 정확히 두 단위 증가합니다. |
| Y: 6,9,8,11,12; X 행: (0,0),(1,0),(0,1),(1,1),(2,0) | Y = 6 + 3X1 + 2X2; 결정계수 1 | 다섯 개의 관측치에서 두 예측변수의 효과를 모두 복원합니다. |
| Y: 5,8,11,14; X1: 0,1,2,3 | Y = 5 + 3X1; 결정계수 1 | 절편은 오이며 예측변수가 한 단위 증가할 때마다 Y는 세 단위 증가합니다. |
| Y: 10,9,8,7; X1: 1,2,3,4 | Y = 11 - 1X1; 결정계수 1 | 음의 기울기는 예측변수가 한 단위 증가할 때 Y가 한 단위 감소함을 뜻합니다. |
다중 회귀 실행 방법
- 종속변수 관측치를 쉼표, 공백 또는 세미콜론으로 구분하여 입력합니다.
- 관측치마다 독립변수를 한 행씩 입력하고 예측변수 열을 쉼표로 구분합니다.
- X와 Y의 행 수가 같고 행 수가 적합 계수 수보다 많은지 확인합니다.
- 회귀 계산을 선택해 최소제곱 계수를 구합니다.
- 회귀식과 결정계수를 함께 해석하고 결론을 내리기 전에 가정을 확인합니다.
다중 선형 회귀 자주 묻는 질문
여러 예측변수를 어떻게 입력하나요?
X 필드에 관측치마다 한 줄씩 입력하고 예측변수를 쉼표로 구분하세요. 행 순서는 Y 값의 순서와 같아야 합니다.
회귀계수는 무엇을 의미하나요?
모형의 다른 예측변수가 일정할 때 해당 예측변수가 한 단위 증가함에 따른 Y의 추정 변화량입니다. 단위는 두 변수에 따라 달라집니다.
결정계수는 무엇을 알려 주나요?
관측된 Y의 변동 중 적합된 선형 모형이 설명하는 비율입니다. 표본 내 적합도를 나타내지만 인과관계나 미래 정확성을 보장하지는 않습니다.
유효한 숫자인데도 회귀가 실패하는 이유는 무엇인가요?
예측변수가 완전히 중복되거나 관측치가 너무 적을 수 있습니다. 두 경우 모두 최소제곱 계수를 유일하게 추정할 수 없습니다.
결정계수가 높으면 좋은 모형인가요?
반드시 그렇지는 않습니다. 결정계수가 높아도 가정을 위반하거나, 과적합되거나, 중요한 구조를 빠뜨리거나, 새 관측치를 잘 예측하지 못할 수 있습니다.