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使用直线回归函数

时间:2022-10-09 百科知识 版权反馈
【摘要】:直线回归函数LINEST使用最小二乘法对已知数据进行最佳直线拟合,并返回描述此直线的数组。因为此函数返回数值数组,所以必须以数组公式的形式输入。LINEST函数还可返回附加回归统计值。如果公式不是以数组公式输入,则返回单个结果值2,无法获得y轴截距。示例7.3:多重线性回归。假设有开发商正在考虑购买商业区里的一组小型办公楼。开发商可以根据表7.3所示的变量,采用多重线性回归的方法来估算给定地区内的办公楼的价值。

7.3.3 使用直线回归函数

直线回归函数LINEST使用最小二乘法对已知数据进行最佳直线拟合,并返回描述此直线的数组。因为此函数返回数值数组,所以必须以数组公式的形式输入。

直线的公式为:

y=mx+b或

y=m1x1+m2x2+…+b(如果有多个区域的x值)

式中,因变量y是自变量x的函数值。M值是与每个x值相对应的系数,b为常量。注意y、x和m可以是向量。LINEST函数返回的数组为{mn,mn-1,…,m1,b}。LINEST函数还可返回附加回归统计值。

语法:LINEST(known_y's,known_x's,const,stats)

参数说明:

Known_y's是关系表达式y=mx+b中已知的y值集合。

●如果数组known_y's在单独一列中,则known_x's的每一列被视为一个独立的变量。

●如果数组known-y's在单独一行中,则known-x's的每一行被视为一个独立的变量。

Known_x's是关系表达式y=mx+b中已知的可选x值集合。

●数组known_x's可以包含一组或多组变量。如果只用到一个变量,只要known_y's和known_x's维数相同,它们可以是任何形状的区域。如果用到多个变量,则known_y's必须为向量(即必须为一行或一列)。

●如果省略known_x's,则假设该数组为{1,2,3,…},其大小与known_y's相同。

Const为一逻辑值,用于指定是否将常量b强制设为0。

●如果const为TRUE或省略,b将按正常计算。

●如果const为FALSE,b将被设为0,并同时调整m值使y=mx。

Stats为一逻辑值,指定是否返回附加回归统计值。

●如果stats为TRUE,则LINEST函数返回附加回归统计值,这时返回的数组为{mn,mn-1,…,m1,b;sen,sen-1,…,se1,seb;r2,sey;F,df;ssreg,ssresid}。

●如果stats为FALSE或省略,LINEST函数只返回系数m和常量b。

附加回归统计值如表7.1所示。

表7.1  附加回归统计值说明

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图7.4显示了附加回归统计值返回的顺序。

示例7.1:斜率和Y轴截距。在工作表A1:B6中输入图7.5中的数据,注意公式必须以数组公式输入:在A7单元格输入“=LINEST(A2:A5,B2:B5,,FALSE)”后,选择以公式单元格开始的区域A7:B7。按F2,再按Ctrl+Shift+Enter。如果公式不是以数组公式输入,则返回单个结果值2,无法获得y轴截距。当以数组输入时,将返回斜率2和y轴截距1。

示例7.2:简单线性回归。在工作簿中构建如表7.2所示的计算模型,在

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图7.4 附加回归统计值返回的顺序

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图7.5 斜率和Y轴截距数据

A2-A7、B2-B7中输入示例数据,在A9中输入计算公式。

表7.2  简单线性回归的计算模型

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计算结果如图7.6所示。

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图7.6 简单线性回归的计算结果

通常,SUM({m,b}*{x,1})等于mx+b,即给定x值的y的估计值。也可以使用TREND函数。

示例7.3:多重线性回归。假设有开发商正在考虑购买商业区里的一组小型办公楼。开发商可以根据表7.3所示的变量,采用多重线性回归的方法来估算给定地区内的办公楼的价值。

表7.3  示例7.3变量表

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本示例假设在自变量(x1、x2、x3和x4)和因变量(y)之间存在线性关系。其中y是办公楼的价值。

开发商从1 500个可选的办公楼里随机选择了11个办公楼作为样本,得到如表7.4所示的数据。其中,“0.5个入口”指的是运输专用入口。

表7.4  本示例样本数据

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注意:示例中的公式必须以数组公式输入。在将公式输入到一张空白工作表后,选择以公式单元格开始的区域A14:E18。按F2,再按Ctrl+Shift+Enter。如果公式不是以数组公式输入,则返回单个结果值-234.2371645。

当作为数组输入时,将返回下面的回归统计表格,如图7.7所示,可将其与“附加回归统计值返回的顺序”示意图进行比较以识别所需的统计值。

多重回归公式,y=m1×x1+m2×x2+m3×x3+m4×x4+b,可通过第14行的值得到:

y=27.64×x1+12 530×x2+2 553×x3-234.24×x4+52 318

现在,开发商用下面公式可得到办公楼的评估价值,其中面积为2,500平方英尺、3个办公室、2个入口,已使用25年:

y=27.64×2500+12530×3+2553×2-234.24×25+52318=¥158 261

或者,可在单元格A21为起始区域输入表7.5中的数据。

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图7.7 返回的回归统计表格

表7.5评估输入数据

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可以得到如图7.8所示的结果。

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图7.8 评估结果示意图

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