1、多元线性回归模型及其矩阵表示设Y是一个可观测的随机变量,它受到p-1个非随机因素 X1、X2、X3···X(p-1)和随机因素ε的影响。 若Y与 X1、X2、X3···X(p-1)有如下线性关系: Y = β0 β1X1 β2X2 ··· β(p-1)X(p-1) ε,
其中,β为未知参数,ε是均值为0、方差为σ²>0的不可观测随机变量,称为误差项, 并通常假定 ε∽N(0,σ²)。 该模型称为多元线性回归模型 , 称Y为因变量,X为自变量。
要建立多元线性回归模型,我们首先要估计未知参数β,为此我们要进行n(n>=p)次独立观测,得到n组数据(称为样本)。 它们应满足上面代码块里那个式子。 就有了下面这张图:
 其中ε相互独立且均服从N(0,σ²)分布。 令:
 则有了以下的矩阵形式: Y = Xβ ε; 其中Y称为观测向量,X称为设计矩阵,它们是由观测数据得到的,是已知的,并假定X是列满秩的。 β是待估计的未知参数向量,ε是不可观测的随机误差向量。 上式称为多元统计回归模型的矩阵形式 。
2、β和σ²的估计经过一番计算,得出β的最小二乘估计:
 β的最大似然估计和它的最小二乘估计一样。
误差方差σ²的估计: 
为它的一个无偏估计。
3、有关的统计推断3.1 回归关系的统计推断给定因变量Y与自变量X的n组观测值,利用前面的方法可以得到未知参数β和σ²的估计,从而得出线性回归方程,但所求的方程是否有意义,也就是说XY之间是否存在显著的线性关系,还需要对回归方程进行检验。 检验方法: 建立方差分析表; 线性回归关系的显著性检验; P值检验 3.1.1 建立方差分析表(1)离差平方和的分解 数据的总离差平方和:(反映了Y的波动大小)
 残差平方和:(SSE越大,观测值与线性拟合值之间的偏差就越大)
 回归平方和:(反映了线性拟合值与它们的平均值的总偏差)
 经过计算,可得出: SST= SSE SSR 因此,SSR越大,说明线性回归关系所描述的Y波动性比例就越大,即Y与X的线性关系就越显著。
3.1.2 方差分析表
3.2 线性回归关系的显著性检验检验假设: 若H0成立,则XY之间不存在线性回归关系。 构建如下检验统计量:
 在给定显著性水平α,查F分布表得临界值Fσ(p-1,n-p),(即F分布的上侧σ分位数)。 计算F的观测值F0,若F0<=Fσ时,则接受H0.
3.3 p值检验对于线性回归关系显著性检验问题, p = P(H0). P(H0)表示在H0为真时的概率。 若p<α,拒绝H0 若p>=α,接受H0.
来些例题







|