線性迴歸計算機

根據成對資料,求出最小平方法配適直線、斜率、縱軸截距、相關係數、決定係數及預測值。

線性迴歸分析
輸入至少兩組 x,y 資料對,以分號或換行分隔。

關於線性迴歸

簡單線性迴歸描述一個解釋變數 x 與一個反應變數 y 之間的直線關係。配適方程式為 y = mx + b,其中 m 是斜率,b 是縱軸截距。本計算機使用普通最小平方法,找出使觀測 y 值與直線預測值之間的垂直殘差平方和最小的直線。 斜率表示 x 每增加一個單位時,y 的估計變化量。正斜率表示較大的 x 往往伴隨較大的 y,負斜率則表示相反方向。截距是 x 為零時的配適 y 值。當零位於資料的實際適用範圍內時,截距可能有意義;但若零遠離已觀測的 x 範圍,外推解釋截距可能缺乏科學意義。 皮爾森相關係數 r 概括線性關聯的方向與強度,範圍為 -1 到 1。接近 1 表示強烈正線性關係,接近 -1 表示強烈負線性關係,接近零則表示線性關聯很弱。相關係數沒有單位,任一變數乘以正的常數都不會改變它。高度相關並不能證明 x 的變化造成 y 的變化。 在簡單線性迴歸中,決定係數是相關係數的平方,表示觀測反應變數的變異中,可由配適直線解釋的比例。決定係數為 0.80,表示樣本 y 變異的 80% 可由其與 x 的線性關係解釋。這不保證預測無偏、因果模型正確,或在觀測資料範圍之外仍能良好配適。 預測是將指定 x 值代入配適方程式。靠近已觀測 x 範圍中心的預測,通常比超出最小或最大 x 的外推更穩妥。完整統計分析還應以信賴區間與預測區間量化不確定性。本計算機提供確定性的最小平方估計,讓您快速檢視主要關係。 解讀迴歸前,請先繪製資料圖並檢查殘差。標準模型假設平均值關係為線性、觀測彼此獨立、殘差變異數大致固定,且誤差符合預定推論所需的條件。離群值可能大幅改變斜率與相關係數。請保持成對觀測正確對應、使用一致單位;除非是真實的重複測量,否則不要重複輸入資料點。

線性迴歸範例

資料點配適結果解讀
(1,2), (2,4), (3,5)y = 1.5x + 0.666667強烈正向關係,決定係數約為 0.964。
(1,9), (2,7), (3,5), (4,3)y = -2x + 11完全負線性關係,r 等於 -1。
(0,1), (2,5), (4,9)y = 2x + 1x 每增加兩個單位,y 對應增加四個單位。

如何使用線性迴歸計算機

  1. 將每組成對觀測輸入為 x,y,並用分號或換行分隔。
  2. 可選填一個 x 值,以預測對應的 y。
  3. 按一下「計算迴歸」,配適最小平方直線。
  4. 檢視方程式、斜率、截距、相關係數、決定係數與選填的預測結果。

線性迴歸常見問題

斜率代表什麼?

斜率是 x 每增加一個單位時,y 的估計變化量。其正負號表示配適線性關係的方向。

決定係數多大才算好?

沒有通用門檻,因為可接受的配適程度取決於領域與用途。應結合領域預期並檢查殘差型態,而非只依賴決定係數。

迴歸能證明因果關係嗎?

不能。配適關係可能反映混淆因素、選擇偏差、巧合或反向因果,因此因果主張需要適當的研究設計與假設。

為什麼應避免外推?

已觀測 x 範圍之外的關係可能改變。因此,遠離資料的預測依賴尚未驗證的配適直線延續假設。

離群值如何處理?

普通最小平方法納入每個輸入點,並將其殘差平方。因此,極端資料點可能大幅影響配適斜率與截距。