一文让你彻底搞懂最小二乘法(超详细推导)
在进行一元线性回归分析时,使用最小二乘法进行解题,关于最小二乘法具体看上述文章。
数据文件在文章顶部可见,将第一列数据作为自变量x,第二列数据作为应变量y。建立y与x的关系为线性关系,即y=beta0 + beta1*x。求出:beta0、beta1、回归方程的拟合优度、回归方程的残差平方和。
clc;clear;
% 读取文件中的信息
data = xlsread('OriginalData.xls');% 提取x和y数据
x = data(:,1);
y = data(:,2);plot(x,y,'k.','MarkerSize',15);
title('原始数据散点图');
xlabel('x');
ylabel('y');% 采用最小二乘法
Lxx = sum((x-mean(x)).^2) % 方差
Lxy = sum((x-mean(x)).*(y-mean(y))) % 协方差
beta1 = Lxy/Lxx %斜率
beta0 = mean(y)-beta1*mean(x) %截距% 计算拟合直线
yhat = @(t) beta0 + beta1 * t;
hold on
plot(x,yhat(x),'LineWidth',2)% 计算残差平方和
residuals = y - yhat(x); % 计算残差
SS_res = sum(residuals.^2); % 计算残差平方和% 计算总平方和
SS_tot = sum((y - mean(y)).^2);% 计算决定系数/拟合优度
R_squared = 1 - SS_res / SS_tot;fprintf('拟合优度(决定系数): %.4f\n', R_squared);
fprintf('残差平方和: %.4f\n', SS_res);