- •Министерство образования и науки рф
- •2. Сведения из теории
- •3. Выполнение лабораторной работы
- •3.1. Определение уравнения линейной регрессии
- •3.2. Определение коэффициента детерминации и проверка адекватности математической модели
- •3.3. Определение уравнения регрессии с квадратичными членами
- •3.4. Оценка значимости квадратичных членов
- •3.5. Установление аналитической зависимости отклика от значимых факторов
- •3.6. Определение коэффициента детерминации и проверка адекватности новой модели
- •3.7. Cравнение фактических запасов древесины с запасами, полученными по модели
3.4. Оценка значимости квадратичных членов
Неравенства (6) позволяют оценить значимость коэффициентов уравнения регрессии. Для числа степеней свободы и доверительной вероятностипо таблицам распределения Стьюдента находим. Это значение можно получить вExcel с помощью функции обратного распределения Стьюдента по формуле:
= СТЬЮДРАСПОБР(0,05; 9).
Первый аргумент равен , а второй – числу степеней свободы. Тогда левые и правые части соотношения (6) соответственно равны значениям, приведенным в табл.6.
Таблица 6
k |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
-17,4652 |
10,7731 |
-10,8032 |
-1,00239 |
-0,28845 |
0,15994 |
672,6396 |
270,2993 |
66,44171 |
-12611,27 | |
5,035147 |
5,666124 |
7,430661 |
1,019993 |
1,080634 |
0,230482 |
278,9626 |
336,7985 |
47,15398 |
5851,188 |
Отсюда следует, что неравенства (6) выполняются для коэффициентов при квадратичных членах ,b5 и b6. Это значит, что факторы ,инесущественно влияют на запас древесины. Остальные факторы существенны для определения запасов.
3.5. Установление аналитической зависимости отклика от значимых факторов
Ограничиваясь только значимыми факторами, будем искать уравнение регрессии в виде
.
В этом случае . Оставляем только значимые факторы.
Таблица 7
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
1 |
№ лес-ва |
Возр. |
Выс. |
Диам. |
|
|
|
Запас |
2 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
х22 |
х2х3 |
х32 |
y |
3 |
1 |
71 |
17,6 |
23,3 |
309,76 |
410,08 |
542,89 |
2849 |
4 |
2 |
65 |
18,8 |
21,1 |
353,44 |
396,68 |
445,21 |
2748 |
5 |
3 |
60 |
16,5 |
23 |
272,25 |
379,5 |
529 |
1941 |
6 |
4 |
89 |
16,8 |
21 |
282,24 |
352,8 |
441 |
4027 |
7 |
5 |
86 |
16,6 |
18,3 |
275,56 |
303,78 |
334,89 |
3456 |
8 |
6 |
74 |
20,6 |
18,6 |
424,36 |
383,16 |
345,96 |
2927 |
9 |
7 |
73 |
21 |
19,6 |
441 |
411,6 |
384,16 |
3248 |
10 |
8 |
73 |
16,6 |
23,6 |
275,56 |
391,76 |
556,96 |
2900 |
11 |
9 |
76 |
20,3 |
20,8 |
412,09 |
422,24 |
432,64 |
3467 |
12 |
10 |
62 |
19,1 |
24,1 |
364,81 |
460,31 |
580,81 |
2737 |
13 |
11 |
74 |
20,5 |
19,3 |
420,25 |
395,65 |
372,49 |
3005 |
14 |
12 |
79 |
18,1 |
22 |
327,61 |
398,2 |
484 |
3354 |
15 |
13 |
84 |
20,3 |
23,3 |
412,09 |
472,99 |
542,89 |
4003 |
16 |
14 |
71 |
18,3 |
19,8 |
334,89 |
362,34 |
392,04 |
2815 |
17 |
15 |
65 |
20,5 |
23,8 |
420,25 |
487,9 |
566,44 |
2959 |
18 |
16 |
72 |
20,8 |
20,5 |
432,64 |
426,4 |
420,25 |
3338 |
19 |
17 |
84 |
20,8 |
21,1 |
432,64 |
438,88 |
445,21 |
3856 |
20 |
18 |
72 |
16,8 |
19,3 |
282,24 |
324,24 |
372,49 |
2811 |
21 |
19 |
72 |
19 |
18,3 |
361 |
347,7 |
334,89 |
2586 |
22 |
20 |
60 |
16,8 |
21,8 |
282,24 |
366,24 |
475,24 |
2273 |
23 |
21 |
71 |
21,1 |
21,6 |
445,21 |
455,76 |
466,56 |
2770 |
24 |
22 |
89 |
18,3 |
24,1 |
334,89 |
441,03 |
580,81 |
3978 |
25 |
23 |
76 |
18,1 |
19,8 |
327,61 |
358,38 |
392,04 |
3094 |
26 |
24 |
72 |
16,1 |
21,6 |
259,21 |
347,76 |
466,56 |
2749 |
27 |
25 |
84 |
21,8 |
18,3 |
475,24 |
398,94 |
334,89 |
3467 |
28 |
26 |
74 |
20,8 |
22,1 |
432,64 |
459,68 |
488,41 |
3442 |
29 |
27 |
71 |
18,6 |
21,5 |
345,96 |
399,9 |
462,25 |
2925 |
30 |
28 |
81 |
17,6 |
21,3 |
309,76 |
374,88 |
453,69 |
3508 |
31 |
29 |
61 |
20,3 |
24,1 |
412,09 |
489,23 |
580,81 |
2517 |
32 |
30 |
87 |
17,6 |
22,6 |
309,76 |
397,76 |
510,76 |
3966 |
33 |
31 |
67 |
17,3 |
19,5 |
299,29 |
337,35 |
380,25 |
2466 |
34 |
32 |
85 |
19,5 |
24,1 |
380,25 |
469,95 |
580,81 |
4083 |
35 |
33 |
61 |
21,8 |
23,1 |
475,24 |
503,58 |
533,61 |
2786 |
36 |
34 |
71 |
17,5 |
19,1 |
306,25 |
334,25 |
364,81 |
2885 |
37 |
35 |
85 |
21,6 |
21,1 |
466,56 |
455,76 |
445,21 |
4127 |
38 |
36 |
68 |
17,5 |
20,6 |
306,25 |
360,5 |
424,36 |
2417 |
39 |
37 |
83 |
18,8 |
24,6 |
353,44 |
462,48 |
605,16 |
3473 |
40 |
38 |
61 |
19,8 |
19,6 |
392,04 |
388,08 |
384,16 |
2304 |
41 |
39 |
71 |
21,1 |
20,5 |
445,21 |
432,55 |
420,25 |
2896 |
42 |
40 |
89 |
19,6 |
23,3 |
384,16 |
456,68 |
542,89 |
4235 |
43 |
41 |
81 |
16,8 |
24,1 |
282,24 |
404,88 |
580,81 |
3695 |
44 |
42 |
66 |
21,1 |
21,3 |
445,21 |
449,43 |
453,69 |
2565 |
45 |
43 |
68 |
19,5 |
21,1 |
380,25 |
411,45 |
445,21 |
2988 |
46 |
44 |
73 |
17,5 |
24,6 |
306,25 |
430,5 |
605,16 |
2963 |
47 |
45 |
88 |
18,5 |
18,1 |
342,25 |
334,85 |
327,61 |
3825 |
48 |
46 |
88 |
21 |
23,8 |
441 |
499,8 |
566,44 |
4249 |
49 |
47 |
75 |
17,5 |
22,6 |
306,25 |
395,5 |
510,76 |
3108 |
50 |
48 |
88 |
20,8 |
19,5 |
432,64 |
405,6 |
380,25 |
4016 |
51 |
49 |
67 |
18,6 |
24,1 |
345,96 |
448,26 |
580,81 |
2743 |
52 |
50 |
61 |
21 |
23,1 |
441 |
485,1 |
533,61 |
2405 |
Для определения коэффициентов уравнения регрессии выделим блок ячеек размером 5 на 7. Используя процедуру
{=ЛИНЕЙН(H3 : H52; B3 : G52; 1; 1)},
получим результаты расчетов, приведенные в табл.8.
Таблица 8
|
L |
M |
N |
O |
P |
Q |
R |
3 |
-15,3049 |
12,73492 |
-7,66388 |
468,3761 |
88,93839 |
62,79096 |
-8563,85 |
4 |
6,513809 |
7,045454 |
9,561002 |
316,5176 |
410,7472 |
2,42691 |
5958,336 |
5 |
0,943521 |
149,4133 |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
6 |
119,7235 |
43 |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
7 |
16036478 |
959946,2 |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
#Н/Д |
Коэффициенты уравнения регрессии содержатся в блоке ячеек L3 : R3 в обратном порядке, а само уравнение имеет вид
y = -8563,85+62,79096x1+88,93839x2+468,3761x3-7,66388x22+12,73492x2x3-15,3049x32 (9)
В блоке ячеек L4 : R4 содержатся среднеквадратические отклонения этих коэффициентов:
, ,,,,,.
Значимость коэффициентов уравнения регрессии определим с помощью неравенств (6). Для числа степеней свободы и доверительной вероятности, используя формулу
= СТЬЮДРАСПОБР(0,05; 6),
получим значение . В табл.9 определим левые и правые части соотношения (6).
Таблица 9
k |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
-15,3049 |
12,73492 |
-7,66388 |
468,3761 |
88,93839 |
62,79096 |
-8563,85 | |
6,024268 |
6,515958 |
8,842452 |
292,7299 |
379,8778 |
2,244518 |
5510,542 |
Из табл.9 следует, что неравенства (6) выполняются при k 4 и 2. Следовательно, все остальные коэффициенты уравнения (9) являются значимыми. Они существенно влияют на уровень запасов древесины.