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相關係數與迴歸直線

高中 11 年級 · 資料與不確定性

觀念

xy(x̄, ȳ) = (10, 30)r = 0.8,迴歸直線 y = 2x + 107891011121320253035

相關係數 rr 介於 −1-1 與 11,描述兩變數「線性」關係的方向與強度;它用標準化資料計算,所以平移、正倍數縮放都不改變 rr;只把其中一個變數乘負數 rr 會變號(兩個都乘負數則不變)。迴歸直線 y=bx+ay=bx+a 是最貼近資料的直線:斜率 b=rsysxb=r\dfrac{s_y}{s_x},且一定通過 (xˉ,yˉ)(\bar x,\bar y),由此可定截距 a=yˉ−bxˉa=\bar y-b\bar x。

例:r=0.8r=0.8、sx=2s_x=2、sy=5s_y=5 則斜率 2;若 xˉ=10,yˉ=30\bar x=10,\bar y=30,截距 =10=10,預測 x=12x=12 時 y=34y=34。

相關不等於因果,但迴歸是預測與機器學習最基本的模型。

例題

xy(x̄, ȳ) = (20, 67)y 截距 ?510152025306062.56567.57072.5

已知 yy 對 xx 的迴歸直線斜率為 25\frac{2}{5},且 xˉ=20\bar{x} = 20、yˉ=67\bar{y} = 67。求迴歸直線的 yy 截距(最簡分數)。

看解法與答案

迴歸直線一定通過平均點 (xˉ,yˉ)=(20,67)(\bar{x}, \bar{y}) = (20, 67),代入 y=bx+ay = bx + a:67=25⋅20+a67 = \frac{2}{5} \cdot 20 + a。

25×20=8\frac{2}{5} \times 20 = 8,所以 a=67−8=59a = 67 - 8 = 59。

答案: 5959

用在哪裡

插畫

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