Regresja kwadratowa – kalkulator

Ta regresja kwadratowa kalkulator dopasowuje najlepszą parabolę do Twoich wartości x i y. Przykład: x = 0 do 5 i y = 1; 2,8; 6,1; 10,8; 17,2; 24,5 dają ŷ = 0,7125 · x² + 1,16321 · x + 0,960714 przy R² = 0,999876.

Źródło: Wikipedia – Polynomial regression. Stan na: .

Oddziel spacjami lub średnikami; przecinek dziesiętny jest dozwolony.
Oddziel spacjami lub średnikami; przecinek dziesiętny jest dozwolony.
Zostaw puste, jeśli prognoza nie jest potrzebna.
Moje narzędziaWpisane dane są zapisywane tylko w tej przeglądarce.

Wynik

Wynik
Parabola ŷ = 0,7125 · x² + 1,16321 · x + 0,960714 (R² = 0,999876, n = 6)
Kluczowe wartości
WielkośćWartość
Współczynnik a (x²)0,7125
Współczynnik b (x)1,16321
Stała c0,960714
Współczynnik determinacji R²0,999876
Suma kwadratów reszt SSE0,0509286
Wierzchołek(-0,816291 | 0,485954) – minimum
Prognoza dla x = 633,59
Dane i dopasowanie
xyDopasowane ŷReszta y − ŷ
010,9607140,0392857
12,82,83643-0,0364286
26,16,13714-0,0371429
310,810,8629-0,0628571
417,217,01360,186429
524,524,5893-0,0892857
Obliczenia krok po kroku
  • Model y = a · x² + b · x + c; równania normalne z sum: n = 6, Σx = 15, Σx² = 55, Σx³ = 225, Σx⁴ = 979, Σy = 62,4, Σxy = 238,7, Σx²y = 1012,1.
  • Układ 3×3 daje a = 0,7125, b = 1,16321, c = 0,960714.
  • Wierzchołek: x = −b / (2a) = -0,816291, y = 0,485954.
  • Prognoza: ŷ(6) = 0,7125 · 6² + 1,16321 · 6 + 0,960714 = 33,59.
Prognoza poza zakresem wartości x (ekstrapolacja) jest niepewna, bo parabola szybko staje się stroma. R² bliskie 1 nie dowodzi związku; pokazuje tylko dopasowanie.

Jak to obliczamy

Regresja kwadratowa dopasowuje parabolę y = a · x² + b · x + c do punktów, gdy zależność jest zakrzywiona i prosta nie wystarcza.

Metoda i obliczenia

Szukamy a, b i c tak, by suma kwadratów odległości między zmierzonym y a parabolą była jak najmniejsza (metoda najmniejszych kwadratów). Sumy Σx, Σx², Σx³, Σx⁴, Σy, Σxy i Σx²y dają układ trzech równań z trzema niewiadomymi, który rozwiązuje kalkulator. Współczynnik determinacji R² = 1 − SSE / SST pokazuje, jaką część zmienności y wyjaśnia parabola. Wierzchołek leży w x = −b / (2a).

Przykład krok po kroku

Dla x = 0, 1, 2, 3, 4, 5 i y = 1; 2,8; 6,1; 10,8; 17,2; 24,5 sumy to n = 6, Σx = 15, Σx² = 55, Σx³ = 225 i Σx⁴ = 979. Układ daje a = 0,7125, b = 1,16321 i c = 0,960714, czyli ŷ = 0,7125 · x² + 1,16321 · x + 0,960714 przy R² = 0,999876. Prognoza dla x = 6 to 0,7125 · 36 + 1,16321 · 6 + 0,960714 = 33,59. Wierzchołek leży w x = −0,816291, y = 0,485954; ponieważ a > 0, jest to minimum.

Najczęściej zadawane pytania

Jak obliczyć regresję kwadratową?

Wyznacz a, b i c tak, by suma kwadratów odchyleń była minimalna, rozwiązując układ z sum Σx do Σx⁴, Σy, Σxy i Σx²y.

Kiedy kwadratowa jest lepsza niż liniowa?

Gdy reszty prostej tworzą łuk albo dane są wyraźnie zakrzywione, np. drogi hamowania lub tory rzutu.

Co oznacza wierzchołek?

To najniższy lub najwyższy punkt paraboli w x = −b / (2a). W naszym przykładzie leży w x = −0,816291, poza zmierzonymi wartościami.

Źródła i podstawa prawna

Stan na: · Zasady redakcyjne

Podobne narzędzia