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回归与相关分析

Regression & Correlation

给成对数据拟合线性、多项式、指数、对数或幂函数模型,报出 R²、皮尔逊 r、斯皮尔曼 ρ 和残差。

给成对的数字拟合一条直线或曲线,并报告拟合得有多好:R²、Pearson r、Spearman ρ 和每个点的残差。它拟合线性、多项式、指数、对数和幂模型,并且会在某个模型不得不舍弃一些点时告诉你。

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数据

11个点

每行一对 x, y。两列之间用逗号、制表符或空格分开都行;像 1,234 这种用来分节的逗号会留在数字里。第一行是名字的话会跳过。

从 CSV 里取两列

把 CSV 拖到这里

在这个标签页里读取,不会上传。能认出韩文版、日文版、中文版和西文版 Excel 存出来的文件(CP949、Shift_JIS、GBK、Windows-1252)。

模型

类型

y = a + bx。最普通的趋势线。

结果

y = 0.500091x + 3.00009

R²(决定系数)

0.6665

越接近 1,被解释掉的变异越多

r(皮尔逊)

0.8164

直线关系的方向和强弱

ρ(斯皮尔曼)

0.8182

按秩来看的单调关系

RMSE

1.119

残差的均方根

n

11

斜率的标准误

0.1179

截距的标准误

1.125

y ≈ 10.5015

散点图与拟合曲线

4681012468101214

残差

xy预测值残差
108.048.0010.039
86.957.00082-0.05082
137.589.50127-1.921
98.817.500911.309
118.338.50109-0.1711
149.9610.0014-0.04136
67.246.000641.239
44.265.00045-0.7405
1210.849.001181.839
74.826.50073-1.681
55.685.500550.1795

多项式拟合会先把 x 移到 [-1, 1],再用豪斯霍尔德 QR 求解,而不是解正规方程——拿年份去拟三次式时,正规方程会把有效数字全丢光。指数、对数、幂的拟合都是变量换过之后的直线,而 R² 按原来的 y 算,这样只有在对数空间里贴合的曲线在这里不会显得好看。

初始数据是安斯库姆四重奏的第一组——斜率 0.5,截距 3,r 0.816。

怎么用

  1. 粘贴 x 和 y 的配对

    一行一对,用逗号、制表符或空格分开两列。中文页面上,两列之间的逗号是分隔符,而 1,234 里的逗号是分节号,由数字的形状决定它在做哪件事。在用逗号当小数点的语言页面上——意大利语、德语、法语、西班牙语、葡萄牙语——逗号只当小数点,列改用制表符、分号或空格分开。或者拖入一个 CSV 并选两列。

  2. 选模型

    没有理由就选线性。按恒定速率增长的东西用指数,先升后平的东西用对数。三次以上的多项式几乎总是错误答案。

  3. 读残差,不只读 R²

    R² 高而残差呈弯曲状,说明模型的形状错了。带拟合线的散点图一秒钟就能显示这一点,而单看 R² 永远看不出来。

  4. 预测一个值

    输入一个 x,从拟合模型上读出 y。超出你的数据范围就是外推,拟合对此没有看法,也没有证据。

常见问题

r 和 ρ 有什么区别?

Pearson r 度量直线关系;Spearman ρ 在秩上度量一个是否随另一个上升,不论形状。一条完美的曲线 ρ = 1 而 r 远低于它,这就是直线是错误模型的信号。

为什么有些点被舍弃了?

指数拟合取 y 的对数,对数拟合取 x 的对数,而非正数的对数不存在。页面会说明舍弃了多少个点以及原因。

R² 高就意味着一个导致另一个吗?

不意味着。这里的默认数据正是 Anscombe 的第一组,因为他的四组数据共享同样的斜率、截距和 0.816 的 r,看起来却完全不同。下结论之前先画图。

多项式拟合在数值上安全吗?

它把 x 平移到 −1 到 1 的范围,用 Householder QR 求解而不是走正规方程,后者在对 2019、2020 这样的年份拟合三次曲线时会丢掉每一位有效数字。

可以从这些接进来

接下来

这些工具吃得下当前工具的产出,结果可以直接送过去。