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最小二乘法公式.docx

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文档介绍

文档介绍:最小二乘法公式
工(X—X 平)(丫一丫 平)
= X(XY—X 平 Y--XY 平+X 平 丫平)
二工XY—X平工丫--丫平工X+nX平丫平
二工XY —nX平丫平一nX平丫平+nX平丫平
二工XY —nX平丫平
工(X -,ym),为了判断关联式的好坏,可借助相关系数“R”,统 计量“F”,剩余标准偏差“S”进行判断;“R”越趋近于 1越好;“F” 的绝对值越大越好;“S”越趋近于 0越好。
R = [EXiYi 一 m (EXi / m)(EYi / m)]/ SQR{[EXi2 - m (EXi / m)2][EYi2 - m (EYi / m)2]}(式 1-10)大
在(式1-1)中,m为样本容量,即实验次数;Xi、Yi分别任意一组实验 X、Y的数值。微积分应用课题一最小二乘法
从前面的学习中,我们知道最小二乘法可以用来处理一组数据,可以 从一组测定的数据中寻求变量之间的依赖关系,这种函数关系称为经验公 与之间近似成线性
关系时的经验公式•假定实验测得变量之间的个数据,,・…,,则在平 面上,可以得到 个点,这种图形称为“散点图”,从图中可以粗略看出 这些点大致散落在某直线近旁,我们认为与之间近似为一线性函数,下 面介绍求解步骤•
考虑函数,其中 和 是待定常数•如果 在一直线上,可以认为变量 之间的关系为•但一般说来,这些点不可能在同一直线上•记,它反映 了用直线来描述,时, 小越好,但由于可正可负,因此不能认为总偏差时,函数就很好地反
映了变量之间的关系,因为此时每个偏差的绝对值可能很大•为了改进这 一缺陷,就考虑用 来代替•但是由于绝对值不易作解析运算,因此,进 一步用来度量总偏差•因偏差的平方和最小可以保证每个偏差都不会很 中的常数 和, 数,的方法称为最小二乘法•
由极值原理得,即
解此联立方程得
(*)
问题I为研究某一化学反应过程中,温度°C)对产品得率(%)的影 响,测得数据如下:
温度C)
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
得率(%)
45 51 54 61 66 70 74 78 85 89
(1) 利用“ListPlot”函数,绘出数据 的散点图(采用格式: ListPlot[{,,…,}, Prolog ->AbsolutePointSize[3]]);
(2) 利用“Line”函数,将散点连接起来,注意观察有何特征(采用 格式:Show[Graphics[Li ne[{,,…,}]] , Axes ->True ]);
(3) 根据公式(*),利用“Apply”函数及集合的有关运算编写一个小 的程序,求经验公式;
(程序编写思路为:任意给定两个集合A (此处表示温度)、B(此处表示 得率),由公式(*)可定义两个二元函数(集合A和B为其变量)分别表示 :Apply[Plus,A]表示将加法施加到集合A 上,即各 元素相加,例如Apply[Plus,{1,2,3}]=6;Length[A]表示集合A元素的个 数,即为n;表示两集合元素相乘相加;A*B表示集合A与B