相関・単回帰分析
相関分析と単回帰分析(分散分析、回帰式の推定、点推定を含む)に関する理解を深めるための演習問題です。
問1
【データ】
n=5
∑x = 150, ∑y = 250
∑x2 = 5500, ∑y2 = 13500, ∑xy = 8500
F0.05(1, 3) = 10.13
【解答】
1. 回帰式の推定
Sxx = 5500 – 1502 / 5 = 1000
Sxy = 8500 – (150 x 250)/5 = 1000
b = Sxy / Sxx = 1.0
x = 30, y = 50,
a = 50 -(1.0 x 30) = 20
回帰式 y^ = 20 + 1.0x
2. 点推定
x = 40を代入、y^ = 20 + 1.0(40)= 60
問2
【計算結果】
全データ数n = 10
全平方和 ST = 500
回帰平方和 SR = 400
【解答】
1. 残差平方和SEの計算
SE = ST – SR = 500 – 400 = 100
2.分散分析表
回帰の自由度 ΦR = 1
残差の自由度 ΦE = 10 – 2 = 8
| 要因 | 平方和(S) | 自由度(Φ) | 分散(V) |
| 回帰 | 400 | 1 | 400 |
| 残差 | 100 | 8 | 12.5 |
| 合計 | 500 | 9 | — |
判定:F = 32.0 > 5.32となるため、回帰は有意である。広告費は売上高に有意な影響を与えているといえる。
問3
問題2のデータ(ST = 500, SR = 400)を用いて、この回帰モデルの精度を評価します。
1. 決定係数R2
R2 = SR / ST = 400 / 500 = 0.80
意味:売上高の変動のうち 80% が広告費によって説明可能であることを示している。非常に当てはまりの良いモデルと言える。
2. 相関係数r
r = √R2 = √0.80 ≒ 0.894
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