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最小二乘法求回归直线方程的推导过程

其中 式叫做Y对x的回归直线方程,b叫做回归系数。要想确定回归直线方程 ,我们只需确定a与回归系数b即可。...换句话说,我们求回归直线方程的过程其实就是求离差最小值的过程。 一个很自然的想法是把各个离差加起来作为总离差。...用最小二乘法求回归直线方程中的a、b的公式如下: 其中, 、 为 和 的均值,a、b的上方加“ ︿”表示是由观察值按最小二乘法求得的估计值,a、b求出后,回归直线方程也就建立起来了...首先是第一个公式: 接着是第二个公式: 基本变形公式准备完毕,我们可以开始最小二乘法求回归直线方程公式的推导了: 至此...最小二乘法求回归直线方程可用于所有数据分布近似直线的数据统计、分析问题,其用程序实现非常简便,属于基础统计分析算法,必须能够熟练掌握应用。

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    数学|如何求解线性方程系数?

    问题描述 线性方程在生活的出现的比例很高,很多地方都可以出现它的身影。这些方程都是通过对实际数据的分析处理得来的,那么这些方程到底该如何确定呢?就像下面的散点图,如何通过它得到一个线性方程? ?...图1 大致符合线性方程的散点图 解决方案 对于上面的散点图,可以设一元线性方程:y=k*x+b,为了评价这里的系数k和b的好坏,一般可以采用求实际值和预测值的均方差MSE,当MSE达到最小值时,系数也就达到了最优...由均方差的定义可知: ? 可见MSE是一个关于k和b的二元一次方程,对于一元函数,图像是一个平面,十分常见,而二元函数的图像则是一个空间,可参见下图。 ?...这里的r是一个衰减系数,也可以理解为自变量向理想值移动的系数。...结语 对于上述问题,分析了求解简单线性方程系数,这里的系数只有两个,但是这个方法同样适用于含有多个系数的函数问题,只要套用这个方法,得出系数向理想值靠拢的公式,也就能较准确的求出多个系数。

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    求平面方程的几种方法_平面及其方程

    方法2: 方法1比较简单,利用高中的几何知识就可以轻易解决,那么大家有没有想过一个问题:在实际情况中,我们得到的某个平面的点集可能是存在一定的误差的,换而言之,某一些点虽然被归为某一个平面,但是由于测量误差的存在...所以,当我们从中选取3个点去求解平面的时候就会存在比较明显的误差。所以,要是能够充分利用所有测量到的平面中的点的信息,则会增加我们的估计精度。...那么,它们应该基本满足下面的公式: 针对上述问题,我们可以将它归为一个最小二乘问题: 这是一个AX=0的线性欠定方程。...在假设法线模为1的前提下,忽略对D的求解,我们可以对左边矩阵进行SVD分解,得到在未知向量模为1下的解。...最终实现对平面法线的求解,当然这是一个近似解啦~ 方法3 那么问题来了,要是这一对点中有少数特别离谱的点怎么办?这肯定会影响我们的求解精度啊!

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    如何求平均数众数中位数_离散系数

    大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 平均数、中位数、众数,在分析中如何使用? 01 平均值的种类 02 平均数、中位数还是众数?...平均值的种类: 平均数:通过把所有数值相加然后用总数除以相加的数值的数目来测定 中位数:通过将所有数值从高到低排列,然后找到位于最中间的数值来测定 众数:通过计算不同数值出现的次数,然后找出出现频率最高的数值来测定...下面我们来看一个例子,在这个例子里知道数值的全距和数值分布就非常重要。 医生对20岁的病人说:你所患癌症的预后不容乐观。患同样癌症的病人存活时间的中位数是10个月。...首先,我们确定知道的是获得这种诊断的病人有一半不到10个月就去世了,还有一半人存活时间超过了10个月。 但是我们并不知道活下来的那部分人的存活时间的全距和数值分布。...一般来说,病人应该考虑不同的医院对于他的疾病的存活率记录是不是有不同的全距和数值分布。这样,他应该考虑选择在有最乐观的数值分布情况的医院就诊。

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    【数字信号处理】线性常系数差分方程 ( 使用递推解法求解 “ 线性常系数差分方程 “ | “ 线性常系数差分方程 “ 初始条件的重要性 )

    文章目录 一、使用递推解法求解 " 线性常系数差分方程 " 二、" 线性常系数差分方程 " 初始条件的重要性 一、使用递推解法求解 " 线性常系数差分方程 " ---- 使用 " 线性常系数差分方程 "...\delta(2) = ( 1 + a )a ^2 \ \ \ \ \ \ \vdots 当 n = n 时 , y(n) = (1 + a)a^n u(n) \not= h(n) " 线性常系数差分方程..." 表示的不一定是 " 线性时不变系统 LTI " ; 二、" 线性常系数差分方程 " 初始条件的重要性 ---- 在上面的示例中 , 相同的 " 线性常系数差分方程 " y(n) = ay(n-1)...+ x(n) 相同的 " 输入序列 " x(n) = \delta(n) 由于 " 初始条件 " 不同 , y(-1) = 1 和 y(-1) = 0 这两个初始条件 , 得到的 解 , 也就是..." 输出序列 " 也不同 ; 如果 " 线性常系数差分方程 " 的 " 初始条件 " 不确定 , 则其相应的 " 解 " 也不能确定 ;

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    平面几何:求直线线段的轮廓线

    今天我们来学习简单的平面几何算法,求直线线段的轮廓线。 需求是给两个点表达的直线线段,以及线宽,求它的轮廓线多边形。...对于直线线段,末端有三种样式: Butt:平端,不增加额外形状; Square:方形端,额外补充一个矩形,宽为线宽,高为线宽的一半; Round:圆形端,额外补充一个半圆,半径为线宽的一半。...本文实现算法的在线交互 Demo: https://codepen.io/F-star/pen/PorzxLw Butt(平端) 我们先看看平端的实现。 求线段的法向量,乘以线宽的一半,得到位移向量。...观察就能发现,Square 等价于让直线两端往两测延长 “线宽一半” 的长度,然后应用 butt 的算法。...结尾 这次的算法还是挺简单的,总结一下,就是 求法向量,把直线的两个端点往两侧位移一下,得到一个矩形多边形,然后根据末端样式,给两边补上矩形或半圆。

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    poj3819 Coverage (求直线与圆的交占直线的百分比 )

    题意:给你一条直线和若干个圆,求圆与直线相交的长度占整条直线的比例 解题思路:通过定比分点的方法求出圆与直线的交占圆的比例。...第一步:(确定投影的方向是x轴还是y轴) (1)当直线的line.s(x, y), line.e(x, y)的line.s.x与line.e.x不同一时候,这条直线能够等同于起点为line.s.x...这条直线能够等同于起点为line.s.x, line.e.x; (3)当不满足(1)以及(2)时(即line.s==line.e),这时候直线为一个点,不论什么的圆都与它没有交。...圆占整条直线的比例为0; 第二步:(将圆投影到第一步得到的直线上) 求出圆在直线上的投影的范围; 第三步: 求出全部圆的并。将圆的并除以线段的长度。...求圆与线段的交占线段的百分比; #include #include #include #include #include

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    mfc vc++ 如何求点到直线的距离 判断点是否在线要素上?

    要判断Point类型的点p是否在由points组成的线要素上,只需要遍历计算该点到每一条线的距离,来判断点是否在线要素的某一部分上。...Distance(Point *p) { Point p1,p2; double x,y,distance; x=p->x; y=p->y; int pointNum=points->size(); //我这里的points...是vector数组,这一句得到数组长度,即点的个数 for (int i = 0; i < pointNum - 1; i++) { p1 = points->at(i); p2 = points...distance = abs(p->x*dy + p->y*(p2.x - p1.x) + (p1.x*p2.y - p2.x*p1.y)) / sqrt(dx*dx + dy*dy);  //点到直线的距离公式...(先通过p1,p2用两点式求出直线的表达式,再套距离公式);abs()为取绝对值函数,sqrt()为开根号函数 if (distance 的距离小于容差3,就认为该点在直线上

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    求微分方程的特解matlab_二阶微分方程求解

    求解微分方程 desolve函数 实例1 实例2 实例3 实例4 求解有条件的微分方程 微分方程显示隐式解 未找到显式解决方案时查找隐式解决方案 求微分方程级数解 为具有不同单边限制的函数指定初始条件...使用diff和==来表示微分方程。例如,diff(y,x) == y表示方程dy / dx = y。通过指定 eqn为这些方程的向量来求解微分方程组。...%有条件的微分方程案例1 clear all clc syms y(t) z(t) eqns = [diff(y,t) == z, diff(z,t) == -y] S = dsolve(eqns...{y} \left( x \right) ∂x∂​y(x)=e−y(x)+y(x) %这里我们设置"Inplicit"为True sol = dsolve(eqn,'Implicit',true) %求微分方程的显式和隐式解...ySimplified = dsolve(eqn, cond) yNotSimplified = dsolve(eqn,cond,'IgnoreAnalyticConstraints',false) 求微分方程级数解

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    线性代数--MIT18.06(一)

    从行的角度来看, ? 分别表示两条二维平面中的直线,如果这两条直线相交,那么交点的坐标 ? 即为方程组的解。...更确切的讲: 如果两条直线相交于一点,那么该方程组有且仅有一个解,即为交点的坐标; 如果两条直线重合,那么说明这两条直线方程实际上是同一条直线,此时直线上的所有点的坐标均为方程组的解; 如果两条直线平行但不重合...行视图 行视图就是对于线性方程组的每一行的视角去理解该线性方程组,因此该方程组可以理解为 2 条直线(每一个方程组就是平面上的一条直线),所求的 ? 也就是两条直线的交点了。 列视图 ?...看作向量(2,1)和(1,-2)的线性组合,得到向量(3,-1),由此可以用平行四边形法则得到 ? 的具体值。 矩阵形式 ? 那么如何求解呢? 考虑一元方程的情况: ?...因此为了解得方程组的解,实际上就转化为求方程组的系数构成的矩阵 ? 的逆矩阵

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    线性回归算法是什么

    因此线性回归就是利用线性模型来“预测”真实值的过程。 线性回归方程 那么线性回归是如何实现预测的呢?其实主要是通过“线性方程”,或叫“回归方程”来实现。...线性方程如下所示: Y=2*X 在上述线程方程中2代表权值参数,而求这个参数的过程就是“回归”,一旦有了这个参数,再给定输入,做预测就非常容易了。...在机器学习中斜率 k 通常用 w 表示,也就是权重系数,因此“线性方程”通过控制 w 与 b 来实现“直线”与数据点最大程度的“拟合”。...那我们应该如何在一大堆数据中求解出“线性方程呢”比如前面提及的房价预测问题?这种问题才是符合实际应用的。...前面讲述时为了让大家更容易理解“线性回归”,我们以“直线方程”进行了类比讲解,然而线性方程并不等同于“直线方程”,线性方程描绘的是多维空间内的一条“直线”,并且每一个样本都会以向量数组的形式输入到函数中

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    平面几何算法:求点到直线和圆的最近点

    今天我们来学习平面几何算法,求点到直线和圆的最近点。 这个方法还挺常用的。 比如精细的图形拾取(尤其是一些没有填充只有描边的图形)。如果光标点到最近点的距离小于某个阈值,计算图形就算被选中。...还比如图形编辑器的实体吸附、极轴还有正交,当点靠近某条直线时,绘制点会吸附到这条直线的最近点上。 求最近点,起名通常为 getClosestPoint(最近点),或者 project(投影)。...当然在平面几何上就会表现为超出线段的范围,但它仍然符合它是在一条直线上的特征,如下图: 点到直线的最近点 已知直线的两点 p0、p1 组成的直线上,距离点 p 最近的最近点。...demo 地址为: https://codepen.io/F-star/pen/RwdzMwz 点到圆上的最近点 圆和求直线最近点一样,需要求 t。...radius), point: closestPt, }; }; 可视化交互 demo 地址为: https://codepen.io/F-star/pen/PoLreNJ 结尾 今天给大家介绍了如何求点到直线

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    机器学习笔记——线性回归及其两种常用的优化方法

    这个式子就可以被称作回归方程,其中0.4和0.3也被称作回归系数,一般来说回归系数都是未知的,我们通过输入数据求得回归系数的过程就是回归,得到回归系数之后,就可以通过公式得到最后的预测值。...线性回归 回归系数推导 线性回归(LR)可分为简单一元线性回归和多元线性回归,也就是我们平时接触的一次线性方程和多次线性方程,二者的主要区别也就是未知项的个数,为了便于理解,这里主要利用一元线性回归为例...一元线性方程的公式应该是非常熟悉的: 如果将输入数据都存放在矩阵X中,而回归系数都存放在向量中,这样就可以得到矩阵形式的表达式: 现在的问题是如何找到,我们已经知道了如何度量一个分类器的性能,而回归模型的性能通常使用度量方法是...现在有上图这样一个数据集,按照上文所提及的方法计算出最佳拟合直线的回归系数,就可以获得这个数据集的回归曲线。...第二个函数是绘制函数,在第一个函数计算出的回归系数基础上绘制回归曲线,最后绘制图像如下: ? 几乎任一数据集都可以用上述方法建立一个模型,那么这些模型的好坏程度如何评断呢?

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