Задание 2.

Вариант 8.


Дано: Из таблиц 2 и 3 получить 20 точек (xi,yi’) и (xi,yi”) i=1, 2, … 10, – значений двумерной случайной величины (X,Y).


Требуется:

1. Построить линии регрессии Y на X и X на Y.

;

2. Проанализировать полученные результаты

2.1. Сначала наличие вероятностной зависимости между X и Y проверить с помощью неравенства . При этом зависимость фиксируется с уровнем значимости 0.05.

2.2. Если наличие вероятностной зависимости зафиксировано, проверить адекватность полученной линейной модели  или y=b0+b1x с использованием критерия Фишера.


Исходные данные.

X

Y’

Y”

1

51

78

85

2

59

82

95

3

66

86

105

4

70

86

90

5

82

94

105

6

93

117

125

7

105

117

129

8

114

123

129

9

121

142

156

10

129

160

178


Решение.

1.  = (51∙2+ 59∙2+ 66∙2+ 70∙2+ 82∙2+ 93∙2+ 105∙2+ 114∙2+ 121∙2+ 129∙2)/20 = (102+ 118+ 132+ 140+ 164+ 186+ 210+ 228+ 242+ 258)/20 = 1780/20 = 89

 = (78+ 82+ 85+ 86∙2+ 90+ 94+ 95+ 105∙2+ 117∙2+ 123+ 125+ 129∙2+ 142+ 156+ 160+ 178)/20 = (78+ 82+ 85+ 172+ 90+ 94+ 95+ 210+ 234+ 123+ 125+ 258+ 142+ 156+ 160+ 178)/20 = 2282/20 = 114.1

 = (51∙78+ 51∙85+ 59∙82+ 59∙95+ 66∙86+ 66∙105+ 70∙86+ 70∙90+ 82∙94+ 82∙105+ 93∙117+ 93∙125+ 105∙117+ 105∙129+ 114∙123+ 114∙129+ 121∙142+ 121∙156+ 129∙160+ 129∙178)/20 = (3978+ 4335+ 4838+ 5605+ 5676+ 6930+ 6020+ 6300+ 7708+ 8610+ 10881+ 11625+ 12285+ 13545+ 14022+ 14706+ 17182+ 18876+ 20640+ 22962)/20 = 216724/20 = 10836.2

 = (512∙2+ 592∙2+ 662∙2+ 702∙2+ 822∙2+ 932∙2+ 1052∙2+ 1142∙2+ 1212∙2+ 1292∙2)/20 = (5202+ 6962+ 8712+ 9800+ 13448+ 17298+ 22050+ 25992+ 29282+ 33282)/20 = 172028/20 = 8601.4

 = (782+ 822+ 852+ 862∙2+ 902+ 942+ 952+ 1052∙2+ 1172∙2+ 1232+ 1252+ 1292∙2+ 1422+ 1562+ 1602+ 1782)/20 = (6084+ 6724+ 7225+ 14792+ 8100+ 8836+ 9025+ 22050+ 27378+ 15129+ 15625+ 33282+ 20164+ 24336+ 25600+ 31684)/20 = 276034/20 = 13801.7

 = 8601.4-892 = 8601.4-7921 = 680.4

 = 13801.7-114.12 = 13801.7-13018.81 = 782.89

Коэффициент корреляции.

 =  =  =  = 0.9336


Уравнение линейной регрессии Y по X.

Y-114.1=0.9336∙(27.98/26.08)∙(x-89)

Y-114.1=1∙(x-89)

Y-114.1=x-89

Y=x+25.1


Уравнение линейной регрессии X по Y.

X-89=0.9336∙(26.08/27.98)∙(y-114.1)

X-89=0.87∙(y-114.1)

X-89=0.87y-0.87∙114.1

X-89=0.87y-99.267

X=0.87y-10.267


2. Наличие вероятностной зависимости между X и Y проверим с помощью неравенства .

Условие не выполнено.


Для проверки адекватности линейной модели нам необходимо найти значение критерия Фишера (F), который вычисляется по формуле:

 , где S12  – Большая из дисперсий сравниваемых величин.

Мы сравниваем значения дисперсий y и  = x+25.1

S2(y) = 782.89 (см. выше)

Значение критерия Фишера равно

Критическое значение критерия Фишера для вероятности 0.05 и 20 степеней свободы X и Y будет равно 2.1242

Т.к. эмпирическое значение меньше критического, то адекватность линейной модели подтверждается.