第5講 回帰分析

残差分析と決定係数

残差平方和

残差平方和の最小値は,

Se=i=1n{yi(β^0+β^1xi)}2=i=1n{yiy¯β^1(xix¯)}2=i=1n{(yiy¯)22β^1(yiy¯)(xix¯)+β^12(xix¯)2}=i=1n(yiy¯)22β^1i=1n(yiy¯)(xix¯)+β^12i=1n(xix¯)2=i=1n(yiy¯)22SxySxxi=1n(yiy¯)(xix¯)+Sxy2Sxx2i=1n(xix¯)2=Syy2SxySxxSxy+Sxy2Sxx2Sxx=SyySxy2Sxx=Syy(1rxy2)

誤差の母分散の推定

σ^2=Seϕe=Sen2

回帰平方和

i=1n(yiy¯)2=i=1n(y^iy¯)2+i=1n(yiy^i)2
Syy=SR+Se

Syy

全平方和 (自由度 ϕyy=n1)

SR

回帰平方和 (自由度 ϕR=1)

Se

残差平方和 (自由度 ϕe=n2)

よって,

SR=Sxy2Sxx

分散分析表

H0 :  β1=0
H1 :  β10

要因 平方和 自由度 平均変動 分散比
R SR ϕR=1 VR=SRϕR F=VRVe
e Se ϕe=n2 Ve=Seϕe  
合計 Syy ϕyy=n1

決定係数

R2SRSyy=Sxy2SxxSyy=(SxySxxSyy)2=rxy2