Γραμμικά Μοντέλα. Βιολέττα Ε. Πιπερίγκου. Τμήμα Μαθηματικών Πανεπιστήμιο Πατρών. h p://

Σχετικά έγγραφα
Περιεχόμενα. Ιδιότητες του cov(x, Y) Ιδιότητες των εκτιμητών Παράδειγμα. 1 Συσχέτιση Μεταβλητών. 2 Εκτιμητές και κατάλοιπα

Μοντέλα Παλινδρόμησης. Άγγελος Μάρκος, Λέκτορας ΠΤ Ε, ΠΘ

Αναπλ. Καθηγήτρια, Ελένη Κανδηλώρου. Αθήνα Σημειώσεις. Εκτίμηση των Παραμέτρων β 0 & β 1. Απλό γραμμικό υπόδειγμα: (1)

Στατιστική Ι. Ανάλυση Παλινδρόμησης

ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΙI (ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ) (ΟΔΕ 2116)

Πολλαπλή παλινδρόμηση (Multivariate regression)

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ 7. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Εισαγωγικές Έννοιες 13

ΠΑΛΙΝ ΡΟΜΗΣΗ..Π.Μ.Σ. Μαθηµατικά των Υπολογιστών και των Αποφάσεων. Πάτρα, 27 Ιανουαρίου 2011

iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ: ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ 11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 13

Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση και Συσχέτιση 19/5/2017

Μέρος V. Ανάλυση Παλινδρόμηση (Regression Analysis)

Γ. Πειραματισμός Βιομετρία

Αντικείμενο του κεφαλαίου είναι: Ανάλυση συσχέτισης μεταξύ δύο μεταβλητών. Εξίσωση παλινδρόμησης. Πρόβλεψη εξέλιξης

Εφαρμοσμένη Στατιστική

Εφαρμοσμένη Στατιστική: Συντελεστής συσχέτισης. Παλινδρόμηση απλή γραμμική, πολλαπλή γραμμική

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΣΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Εισόδημα Κατανάλωση

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΔΕΣΜΕΥΜΕΝΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ, ΟΛΙΚΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΗΜΑ BAYES, ΑΝΕΞΑΡΤΗΣΙΑ ΚΑΙ ΣΥΝΑΦΕΙΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 71

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ

Εφαρμοσμένη Στατιστική Δημήτριος Μπάγκαβος Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Πανεπισ τήμιο Κρήτης 2 Μαΐου /23

Εφαρμοσμένη Στατιστική Δημήτριος Μπάγκαβος Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Πανεπισ τήμιο Κρήτης 30 Μαρτίου /32

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 0. Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση. Ένα Πρόβλημα. Η επιδιωκόμενη ιδιότητα. Ένα χρήσιμο γράφημα. Οι υπολογισμοί. Η μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων ...

ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ στη Ναυτιλία και τις Μεταφορές

Διάστημα εμπιστοσύνης της μέσης τιμής

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. ΠΡΟΛΟΓΟΣ... vii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... ix ΓΕΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... xv. Κεφάλαιο 1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: ΘΑΝΑΣΗΣ ΚΑΖΑΝΑΣ. Οικονομετρία

Στατιστική Συμπερασματολογία

τρόπος για να εμπεδωθεί η θεωρία. Για την επίλυση των παραδειγμάτων χρησιμοποιούνται στατιστικά πακέτα, ώστε να είναι δυνατή η ανάλυση μεγάλου όγκου

Πρόλογος... xv. Κεφάλαιο 1. Εισαγωγικές Έννοιες... 1

Λίγα λόγια για τους συγγραφείς 16 Πρόλογος 17

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 5: Ανάλυση της Διακύμανσης. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ Ι ΦΥΛΛΑΔΙΟ

ΤΥΧΑΙΑ ΙΑΝΥΣΜΑΤΑ. Στατιστική Συµπερασµατολογία Ι, Κ. Πετρόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών, Πανεπιστήµιο Πατρών

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Προσαρμογή καμπύλης με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων

ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

9. Παλινδρόμηση και Συσχέτιση

ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ (ΝΠΣ) & ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ (ΠΠΣ) (6o Εξάμηνο Μαθηματικών) Ιανουάριος 2008

ΘΕΩΡΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑΣ ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Εισαγωγή στη Στατιστική Μάθημα του Β Εξαμήνου ΜΕΡΟΣ IV:ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ-ΤΑΣΗ- ΕΠΟΧΙΚΟΤΗΤΑ-ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ

Απλή Παλινδρόμηση και Συσχέτιση

ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ και ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Παπάνα Αγγελική

Ανασκόπηση θεωρίας ελαχίστων τετραγώνων και βέλτιστης εκτίμησης παραμέτρων

Ανασκόπηση θεωρίας ελαχίστων τετραγώνων και βέλτιστης εκτίμησης παραμέτρων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Πρόλογος... 13

Προσαρμογή καμπύλης με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 19

Σημειακή εκτίμηση και εκτίμηση με διάστημα. 11 η Διάλεξη

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Πρόγραμμα Διδακτορικών Σπουδών ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΕΝΤΥΠΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Περιεχόμενα. 1. Ειδικές συναρτήσεις. 2. Μιγαδικές Συναρτήσεις. 3. Η Έννοια του Τελεστή. Κεφάλαιο - Ενότητα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Εξετάσεις περιόδου στο μάθημα ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗΣ

Kruskal-Wallis H

Εισαγωγή στην Στατιστική (ΔΕ200Α-210Α)

10. ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗ

SOURCE DF SUM OF SQUARES MEAN SQUARE F VALUE PR F MODEL (a) E04 (e) (g) (h) ERROR (b) (d) (f) TOTAL (c) E04 R SQUARE (i) PARAMETER

Στατιστική είναι το σύνολο των μεθόδων και θεωριών που εφαρμόζονται σε αριθμητικά δεδομένα προκειμένου να ληφθεί κάποια απόφαση σε συνθήκες

ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ Μεταπτυχιακό Τραπεζικής & Χρηματοοικονομικής

Περιεχόμενα. σελ. Πρόλογος 1 ης Έκδοσης... ix Πρόλογος 2 ης Έκδοσης... xi Εισαγωγή... xiii

ΠΡΟΣΟΧΗ : Νέα Ύλη για τις Κατατακτήριες από 2012 και μετά στην Φυσική Ι. Για το 1ο εξάμηνο. ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ στο μάθημα ΦΥΣΙΚΗ Ι -ΜΗΧΑΝΙΚΗ

Κεφ. Ιο ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ

7.1.1 Η Μέθοδος των Ελαχίστων Τετραγώνων

ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ. Παπάνα Αγγελική

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Δυτικής Μακεδονίας Western Macedonia University of Applied Sciences Κοίλα Κοζάνης Kozani GR 50100

Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά) Μάθημα: Οικονομετρία Διάλεξη 2η: Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση. Διδάσκουσα: Κοντογιάννη Αριστούλα

Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση I

Στασιμότητα χρονοσειρών Νόθα αποτελέσματα-spurious regression Ο έλεγχος στασιμότητας είναι απαραίτητος ώστε η στοχαστική ανάλυση να οδηγεί σε ασφαλή

4 Περιγραφικη Στατιστικη

Εισαγωγή στην Γραμμική Παλινδρόμηση

ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ - ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ. Παπάνα Αγγελική

Στατιστική Συμπερασματολογία

Ύλη 1 ης Εβδομάδας. Σχέσεις Μεταβλητών ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ. Σχέση μεταξύ Μεταβλητών Παραδείγματα. 2 η Διάλεξη

Ανάλυση και Σχεδιασμός Μεταφορών Ι Γένεση Μετακινήσεων

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση Βασικές έννοιες και τυχαίο σφάλμα. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Πολλαπλή παλινδρόµηση. Μάθηµα 3 ο

Στατιστική για Πολιτικούς Μηχανικούς Λυμένες ασκήσεις μέρους Β

Χρησιμοποιούμενες Συναρτήσεις του Microsoft Excel

Εξέταση Φεβρουαρίου (2011/12) στο Μάθηµα: Γεωργικός Πειραµατισµός. Ζήτηµα 1 ο (2 µονάδες) Για κάθε λανθασµένη απάντηση δεν λαµβάνεται υπόψη µία σωστή

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 9: Αυτοσυσχέτιση. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Κατεύθυνση Αγροτικής Οικονομίας Εφαρμοσμένη Στατιστική Μάθημα 4 ο :Τυχαίες μεταβλητές Διδάσκουσα: Κοντογιάννη Αριστούλα

Περιεχόμενα. Πρόλογος... 15

Στατιστική. Εκτιμητική

ΜΟΝΟΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Αριάδνη Αργυράκη

(p 1) (p m) (m 1) (p 1)

Χ. Εμμανουηλίδης, 1

Εισαγωγή στη Χρήση του SPSS for Windows Σελίδα:

Στατιστική ανάλυση αποτελεσμάτων

2. ΕΠΙΛΟΓΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΟΥ ΑΠΟΚΛΕΙΣΜΟΥ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ (Backward Elimination Procedure) Στην στατιστική βιβλιογραφία υπάρχουν πολλές μέθοδοι για


Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση II

Αναλυτική Στατιστική

ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Transcript:

Γραμμικά Μοντέλα Βιολέττα Ε. Πιπερίγκου Τμήμα Μαθηματικών Πανεπιστήμιο Πατρών vpiperig@math.upatras.gr h p://www.math.upatras.gr/ vpiperig Γραφείο 213, τηλ. 2610 997285 BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 1 / 21

Περιεχόμενα 1 Ύλη και Μαθησιακά Αποτελέσματα 2 Σκοπιμότητα και Παραδείγματα 3 Το απλό γραμμικό μοντέλο Ορισμός Υποθέσεις Εκτίμηση παραμέτρων Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων 4 Παράδειγμα Χάραξη ευθείας-ερμηνεία παραμέτρων Εντολές στην R 5 Άσκηση BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 2 / 21

Ύλη και Μαθησιακά Αποτελέσματα Ας πάμε στον Οδηγό Σπουδών... BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 3 / 21

Ύλη και Μαθησιακά Αποτελέσματα Ας πάμε στον Οδηγό Σπουδών... BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 3 / 21

Ύλη και Μαθησιακά Αποτελέσματα BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 4 / 21

Ύλη και Μαθησιακά Αποτελέσματα Πιθανότητες: πρακτική χρήση της κανονικής κατανομής Στατιστική: εμπέδωση μεθόδων εκτίμησης παραμέτρων, κατανόηση των διαστημάτων εμπιστοσύνης και των ελέγχων υποθέσεων Γραμμική Άλγεβρα: χρήση πινάκων σε προβλήματα βελτιστοποίησης BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 4 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Τι είναι η ανάλυση παλινδρόμησης (regression); είναι μια στατιστική τεχνική για να διερευνηθεί και να μοντελοποιηθεί η σχέση ανάμεσα σε μεταβλητές. Συγκεκριμένα μελετάται η εξάρτηση της (τυχαίας) μεταβλητής y από ανεξάρτητες μεταβλητές x, οι οποίες δεν είναι τυχαίες, άλλα οι τιμές τους επιλέγονται από εκείνον που διεξάγει το πείραμα. BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 5 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Τι είναι η ανάλυση παλινδρόμησης (regression); είναι μια στατιστική τεχνική για να διερευνηθεί και να μοντελοποιηθεί η σχέση ανάμεσα σε μεταβλητές. Συγκεκριμένα μελετάται η εξάρτηση της (τυχαίας) μεταβλητής y από ανεξάρτητες μεταβλητές x, οι οποίες δεν είναι τυχαίες, άλλα οι τιμές τους επιλέγονται από εκείνον που διεξάγει το πείραμα. Η ανάλυση παλινδρόμησης μπορεί να θεωρηθεί ως η στατιστική θεωρία της προβλέψεως της εξαρτημένης μεταβλητής y από τις ανεξάρτητες μεταβλητές x, οι οποίες γιαυτό ονομάζονται και προβλέπουσες BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 5 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Τι είναι η ανάλυση παλινδρόμησης (regression); είναι μια στατιστική τεχνική για να διερευνηθεί και να μοντελοποιηθεί η σχέση ανάμεσα σε μεταβλητές. Συγκεκριμένα μελετάται η εξάρτηση της (τυχαίας) μεταβλητής y από ανεξάρτητες μεταβλητές x, οι οποίες δεν είναι τυχαίες, άλλα οι τιμές τους επιλέγονται από εκείνον που διεξάγει το πείραμα. Η ανάλυση παλινδρόμησης μπορεί να θεωρηθεί ως η στατιστική θεωρία της προβλέψεως της εξαρτημένης μεταβλητής y από τις ανεξάρτητες μεταβλητές x, οι οποίες γιαυτό ονομάζονται και προβλέπουσες Οικονομία: να προβλεφθεί το εθνικό εισόδημα από τα σχεδιαζόμενα κυβερνητικά μέτρα και επενδύσεις Βιομηχανία: προκαταρκτικά πειράματα για την μελέτη των επιδράσεων διαφόρων συνθηκών παραγωγής (θερμοκρασία, υγρασία, πίεση κλπ) στην ποιότητα του προϊόντος (πχ σκληρότητα χάλυβα) Μετεωρολογία: πρόβλεψη του καιρού βάσει διαφόρων ατμοσφαιρικών μετρήσεων (πίεση, υγρασία, ένταση ανέμου) Βιολογία, Φυσική, επιστήμες του Μηχανικού, κοινωνικές επιστήμες BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 5 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Βήματα Εργασίας Συλλογή των δεδομένων: παλαιά δεδομένα, τρέχουσες παρατηρήσεις, πειραματικός σχεδιασμός Περιγραφή των δεδομένων: sca er diagram ή dot plot (γράφημα διασποράς ή σημειόγραμμα), ένα γραμμικό μοντέλο Εκτίμηση παραμέτρων Πρόβλεψη και εκτίμηση: ο ρόλος των υπολογιστικών πακέτων στην αξιολόγηση της καταλληλότητας του μοντέλου Χρήση: πχ στον έλεγχο διεργασιών BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 6 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Στην αναζήτηση της σχέσης των μεταβλητών Ο όρος regression εμφανίζεται σε εργασία του ανθρωπολόγου Sir Francis Galton (1886) Regression Towards Mediocrity in Hereditary Stature. The Journal of the Anthropological Ins tute of Great Britain and Ireland Vol. 15, pp. 246-263 BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 7 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Οπτική αναζήτηση της σχέσης των μεταβλητών Το παράδειγμα του rocket motor Προωθητικός μηχανισμός κατασκευάζεται με προσκόλληση του καυσίμου που αναφλέγεται(igniter propellant) σε ένα μέσο συγκρατήσεως εντός μεταλλικού κελύφους. Οι ειδικοί θεωρούν ότι η διατμητική τάση (Shear Strength) σχετίζεται με την ηλικία του μέσου συγκρατήσεως (sustainer propellant) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 8 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 9 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Ποσοτικοποίηση της εξάρτησης Ανάλυση συσχέτισης (correla on analysis): μέτρηση του βαθμού και της κατεύθυνσης της γραμμικής σχέσης δύο τυχαίων μεταβλητών cov(x,y) (συντελεστής συσχέτισης του Pearson ρ =, 1 ρ 1) var(x) var(y) Ανάλυση παλινδρόμησης: αφορά στην πρόβλεψη του αποτελέσματος μιας τυχαίας μεταβλητής βασιζόμενοι στην τιμή μιας άλλης (ή άλλων) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 10 / 21

Σκοπιμότητα και Παραδείγματα Ποσοτικοποίηση της εξάρτησης Ανάλυση συσχέτισης (correla on analysis): μέτρηση του βαθμού και της κατεύθυνσης της γραμμικής σχέσης δύο τυχαίων μεταβλητών cov(x,y) (συντελεστής συσχέτισης του Pearson ρ =, 1 ρ 1) var(x) var(y) Ανάλυση παλινδρόμησης: αφορά στην πρόβλεψη του αποτελέσματος μιας τυχαίας μεταβλητής βασιζόμενοι στην τιμή μιας άλλης (ή άλλων) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 10 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Ορισμός Το απλό γραμμικό μοντέλο BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 11 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Ορισμός Το απλό γραμμικό μοντέλο BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 11 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Υποθέσεις Το απλό γραμμικό μοντέλο απλό: μία ανεξάρτητη μεταβλητή Y = β 0 + β 1 X 1 + β 2 X 2 + + β k X k + ϵ (γραμμικό πολλαπλό) γραμμικό: ως προς τις παραμέτρους Y = β 0 + e β 1X (μη γραμμικό) όχι κατά ανάγκη γραμμικό ως προς την μεταβλητή Y = β 0 + β 1 X + β 2 X 2 (παραβολή, γραμμικό στις παραμέτρους) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 12 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Υποθέσεις Το απλό γραμμικό μοντέλο απλό: μία ανεξάρτητη μεταβλητή Y = β 0 + β 1 X 1 + β 2 X 2 + + β k X k + ϵ (γραμμικό πολλαπλό) γραμμικό: ως προς τις παραμέτρους Y = β 0 + e β 1X (μη γραμμικό) όχι κατά ανάγκη γραμμικό ως προς την μεταβλητή Y = β 0 + β 1 X + β 2 X 2 (παραβολή, γραμμικό στις παραμέτρους) Οι ελάχιστες ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ Y i = β 0 + β 1 X i + ϵ i, i = 1,..., n ανεξάρτητα σφάλματα ϵ i cov(ϵ i, ϵ j ) = 0, i j E(ϵ i ) = 0, και var(ϵ i ) = σ 2 i = 1,..., n BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 12 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Υποθέσεις Το απλό γραμμικό μοντέλο Για τις Y i ισχύει: οι Y i είναι ανεξάρτητες, επειδή τα σφάλματα ϵ i είναι ανεξάρτητα (βλέπε συμπληρωματικό υλικό) E(Y i ) = β 0 + β 1 X i + E(ϵ i ) = β 0 + β 1 X i, δεν έχουν την ίδια μέση τιμή var(y i ) = var(ϵ i ) = σ 2, έχουν την ίδια δισπορά i = 1,..., n i = 1,..., n Συμπεράσματα για τις Y i : οι Y i δεν είναι ισόνομες η κατανομή τους δεν είναι γνωστή, εάν δεν είναι γνωστή η κατανομή των ϵ i BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 13 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Εκτίμηση παραμέτρων Πώς θα γίνει η εκτίμηση των παραμέτρων β 0, β 1 ; BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 14 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Εκτίμηση παραμέτρων Πώς θα γίνει η εκτίμηση των παραμέτρων β 0, β 1 ; Με τις προηγούμενες υποθέσεις, οι δύο γνωστές μέθοδοι δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ΕΜΠ, Εκτιμητές μεγίστης πιθανοφάνειας: επειδή η κατανομή των Y i δεν είναι γνωστή δεν γνωρίζουμε την συνάρτηση πιθανοφάνειας Εκτιμητές με την μέθοδο των ροπών: επειδή οι Y i δεν είναι ισόνομες δεν μπορούμε να γράψουμε τις εξισώσεις των ροπών BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 14 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Εκτίμηση παραμέτρων Πώς θα γίνει η εκτίμηση των παραμέτρων β 0, β 1 ; Με τις προηγούμενες υποθέσεις, οι δύο γνωστές μέθοδοι δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ΕΜΠ, Εκτιμητές μεγίστης πιθανοφάνειας: επειδή η κατανομή των Y i δεν είναι γνωστή δεν γνωρίζουμε την συνάρτηση πιθανοφάνειας Εκτιμητές με την μέθοδο των ροπών: επειδή οι Y i δεν είναι ισόνομες δεν μπορούμε να γράψουμε τις εξισώσεις των ροπών Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων Ελαχιστοποίηση των τετραγώνων των σφαλμάτων: min β 0,β 1 ϵ 2 i = min β 0,β 1 [y i (β 0 + β 1 x i )] 2 οφείλεται στους Gauss (1809) και Legendre (1805) και έχει αρχικά χρησιμοποιηθεί στην γεωδαισία (με χρήση στη ναυσιπλοοΐα) και στην ουράνια μηχανική (για τον προσδιορισμό της τροχιάς πλανητών) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 14 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων και S = S β 0 = ϵ 2 i = [y i β 0 β 1 x i ] 2 ( 2)[y i β 0 β 1 x i ] 0 = y i = β 0 n + β 1 S β 1 = x i y i = β 0 n x i y i nβ 0 β 1 ( 2x i )[y i β 0 β 1 x i ] 0 = n x i + β 1 n x 2 i οι (1) και (2) ονομάζονται κανονικές εξισώσεις x i y i β 0 n n x i x i β 1 n (1) x 2 i (2) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 15 / 21

Το απλό γραμμικό μοντέλο Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων Οι λύση των κανονικών εξισώσεων είναι οι εκιμητές, β 0 και β 1, των παραμέτρων β 0 και β 1 όπου Y = S XX = S XY = = β 1 = n X iy i n X i n Y i n n X2 i ( n X i ) 2 β 0 = n Y i n n β 1 n X i n S XY S XX Y β 1 X n Y n i και X = X i n n X 2 i ( n X i) 2 = X 2 i nx 2 = (X i X) 2 = n X i Y i ( n X i)( n Y i) = X i Y i nxy n (X i X)(Y i Y) = (X i X)Y i (X i X)X i BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 16 / 21

Παράδειγμα Παράδειγμα Ξυλουργικό εργοστάσιο κατασκευάζει θρανία μια φορά το μήνα, ανάλογα με τις παραγγελίες. Τους τελευταίους 10 μήνες καταγράφηκαν ο αριθμός των θρανίων (x) και οι αντίστοιχες ανθρωποώρες (y) που χρειάστηκαν, κάτω από όμοιες συνθήκες εργασίας. Για δύο νέες παραγγελίες 50 και 65 θρανίων, πόσες κατά μέσο όρο ανθρωποώρες θα χρειαστούν; BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 17 / 21

Παράδειγμα Παράδειγμα Ξυλουργικό εργοστάσιο κατασκευάζει θρανία μια φορά το μήνα, ανάλογα με τις παραγγελίες. Τους τελευταίους 10 μήνες καταγράφηκαν ο αριθμός των θρανίων (x) και οι αντίστοιχες ανθρωποώρες (y) που χρειάστηκαν, κάτω από όμοιες συνθήκες εργασίας. Για δύο νέες παραγγελίες 50 και 65 θρανίων, πόσες κατά μέσο όρο ανθρωποώρες θα χρειαστούν; BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 17 / 21

Παράδειγμα β 1 = n X iy i n X i n Y i n n X2 i ( n X i ) 2 n = 61800 500 1100 10 28400 (500)2 10 = 2 (ανθρωποώρες) β 0 = Y β 1 X = 110 2 50 = 10 (ανθρωποώρες) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 18 / 21

Χάραξη ευθείας Παράδειγμα Χάραξη ευθείας-ερμηνεία παραμέτρων Στο απλό γραμμικό μοντέλο η προσαρμοσμένη ευθεία β 0 + β 1 X διέρχεται από τα σημεία (0, β 0 ), εδώ είναι το σημείο (0, 10) ( X, Y ) (προκύπτει από τη 2η κανονική εξίσωση), εδώ είναι το (50, 110) BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 19 / 21

Χάραξη ευθείας Παράδειγμα Χάραξη ευθείας-ερμηνεία παραμέτρων Στο απλό γραμμικό μοντέλο η προσαρμοσμένη ευθεία β 0 + β 1 X διέρχεται από τα σημεία (0, β 0 ), εδώ είναι το σημείο (0, 10) ( X, Y ) (προκύπτει από τη 2η κανονική εξίσωση), εδώ είναι το (50, 110) Ερμηνεία των τιμών των παραμέτρων β 0 =10: πριν ξεκινήσει οποιαδήποτε παραγωγή (x = 0) χρειάζονται 10 ανθρωποώρες προετοιμασίας β 1 =2: η κατασκευή ενός θρανίου απαιτεί (κατά μέσο όρο) 2 ανθρωποώρες BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 19 / 21

Χάραξη ευθείας Παράδειγμα Χάραξη ευθείας-ερμηνεία παραμέτρων Στο απλό γραμμικό μοντέλο η προσαρμοσμένη ευθεία β 0 + β 1 X διέρχεται από τα σημεία (0, β 0 ), εδώ είναι το σημείο (0, 10) ( X, Y ) (προκύπτει από τη 2η κανονική εξίσωση), εδώ είναι το (50, 110) Ερμηνεία των τιμών των παραμέτρων β 0 =10: πριν ξεκινήσει οποιαδήποτε παραγωγή (x = 0) χρειάζονται 10 ανθρωποώρες προετοιμασίας β 1 =2: η κατασκευή ενός θρανίου απαιτεί (κατά μέσο όρο) 2 ανθρωποώρες Προβλεπόμενες τιμές Για τα αρχικά X i η Ŷi = β 0 + β 1 X i, i = 1,..., n είναι η προβλεπόμενη τιμή για την μεταβλητή Y. Εδώ X 6 = 50 οπότε Ŷ6 = 10 + 2 50 = 110. Για μια νέα τιμή X 0 η Ŷ0 = β 0 + β 1 X 0 είναι η εκτιμώμενη μέση τιμή του Y 0. Εδώ για X 0 = 65 έχουμε Ŷ0 = 10 + 2 65 = 140. BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 19 / 21

Παράδειγμα Εντολές στην R Τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας την R BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 20 / 21

Άσκηση Άσκηση Έστω το γραμμικό μοντέλο Y i = β 1 X i + ϵ i, i = 1,..., n όπου τα ϵ i είναι ανεξάρτητα σφάλματα μεe(ϵ i ) = 0, και var(ϵ i ) = σ 2 για i = 1,..., n. Να βρεθεί ο εκτιμητής, β 1, της παραμέτρου β 1 με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων. Να δοθούν δύο σημεία από τα οποία διέρχεται η προσαρμοσμένη ευθεία β 1 X. Να προσδιοριστεί η ευθεία αυτή για το παράδειγμα της διαφάνειας 17. BEΠ (UPatras) Γραμμικά Μοντέλα 1η, 2η Διάλεξη, 2018-19 21 / 21