统计学

龙望、胡智星

目录

  • 1 第一单元   绪论
    • 1.1 课程总体介绍
    • 1.2 理论部分
    • 1.3 应用部分
    • 1.4 单元小结
    • 1.5 随堂小练
    • 1.6 课后习题详解
    • 1.7 【思政案例】改革开放40年
  • 2 第二单元  数据的搜集
    • 2.1 理论部分
    • 2.2 应用部分
    • 2.3 单元小结
    • 2.4 随堂小测
    • 2.5 课后习题详解
    • 2.6 【思政案例】脱贫普查工作
  • 3 第三单元  数据的图表展示
    • 3.1 理论部分
    • 3.2 应用部分
    • 3.3 单元小结
    • 3.4 随堂小测
    • 3.5 课后习题详解
    • 3.6 【思政案例】数据可视化
  • 4 第四单元   数据的概括性度量
    • 4.1 理论部分
    • 4.2 应用部分
    • 4.3 单元小结
    • 4.4 随堂小测
    • 4.5 课后习题详解
    • 4.6 【思政导读】毛主席田野调查
  • 5 第五单元  概率与概率分布
    • 5.1 理论部分
    • 5.2 应用部分
    • 5.3 单元小结
    • 5.4 随堂小测
    • 5.5 课后习题详解
    • 5.6 【思政案例】正态分布与走出平凡
  • 6 第六单元  统计量及其抽样分布
    • 6.1 理论部分
    • 6.2 应用部分
    • 6.3 单元小结
    • 6.4 随堂小测
    • 6.5 课后习题详解
    • 6.6 【思政案例】统计监测与抽样调查
  • 7 第七单元  参数估计
    • 7.1 理论部分
    • 7.2 应用部分
    • 7.3 单元小结
    • 7.4 随堂小测
    • 7.5 课后习题详解
    • 7.6 【思政案例】中国统计思维
  • 8 第八单元  假设检验
    • 8.1 理论部分
    • 8.2 应用部分
    • 8.3 单元小结
    • 8.4 随堂小测
    • 8.5 课后习题详解
    • 8.6 【思政导读】假设检验思维
  • 9 第九单元  分类数据分析
    • 9.1 理论部分
    • 9.2 应用部分
    • 9.3 单元小结
    • 9.4 随堂小测
    • 9.5 课后习题详解
    • 9.6 【思政案例】从数据的角度看《泰坦尼克号》
  • 10 第十单元  方差分析
    • 10.1 理论部分
    • 10.2 应用部分
    • 10.3 单元小结
    • 10.4 随堂小测
    • 10.5 课后习题详解
    • 10.6 【思政案例】方差分析的应用
  • 11 第十一单元 一元线性回归
    • 11.1 理论部分
    • 11.2 应用部分
    • 11.3 单元小结
    • 11.4 随堂小测
    • 11.5 课后习题详解
    • 11.6 【思政导读】高尔顿与回归
  • 12 第十二单元 多元线性回归
    • 12.1 理论部分
    • 12.2 应用部分
    • 12.3 单元小结
    • 12.4 随堂小测
    • 12.5 课后习题详解
    • 12.6 【思政案例】统计学家:许宝騄
  • 13 第十三单元 时间序列分析和预测
    • 13.1 理论部分
    • 13.2 应用部分
    • 13.3 单元小结
    • 13.4 随堂小测
    • 13.5 课后习题详解
    • 13.6 【思政案例】统计学家:吴定良
  • 14 第十四单元 指数…
    • 14.1 理论部分
    • 14.2 应用部分
    • 14.3 单元小结
    • 14.4 随堂小测
    • 14.5 课后习题详解
    • 14.6 【思政案例】统计学家:戴世光
  • 15 【选学】专题1:统计调查
    • 15.1 调查问卷基础知识
    • 15.2 网络问卷实操
    • 15.3 趣味统计故事会
  • 16 【选学】专题2:空间统计基础
    • 16.1 理论:空间统计学
    • 16.2 应用1:空间模式识别
  • 17 【选学】专题3:多元统计分析
    • 17.1 多元统计分析入门
    • 17.2 【实操案例】K-means聚类分析
    • 17.3 【实操案例】主成分分析
  • 18 【选学】专题4:高级统计工具
    • 18.1 R语言之Rstudio入门
    • 18.2 python之Jupyter notebook入门
    • 18.3 数据可视化BI工具
  • 19 【选学】专题6:统计建模竞赛
    • 19.1 大学生统计建模培训
    • 19.2 空间计量建模
  • 20 国贸专题:国际贸易网络流数据分析
    • 20.1 网络计量方法
    • 20.2 国际贸易网络分析实践
  • 21 审计与财管专题:统计实务
    • 21.1 ppt
    • 21.2 应用案例
  • 22 数经与财管专题:商务大数据分析
    • 22.1 RFM:识别客户群体
    • 22.2 文本大数据
  • 23 数经与金科专题:从统计到机器学习
    • 23.1 从统计到机器学习
课后习题详解
  • 1 一、思考题
  • 2 二、练习题

一、思考题

1.解释多元回归模型、多元回归方程、估计的多元回归方程的含义。

答:(1)多元回归模型:设因变量为 y,k 个自变量分别为 x1,x2,„,xk,描述因变量 y 如何依赖于自变 量 x1,x2,„,xk 和误差项 ε 的方程称为多元回归模型。其一般形式可表示为:

y=β0+β1x1+β2x2+„+βkxk+ε

式中,β0,β1,β2,„,βk 是模型的参数,ε 为误差项。

(2)多元回归方程:根据回归模型的假定有 E(y)=β0+β1x1+β2x2+„+βkxk,称为多元回归方程,它描述了因变量 y 的期望值与自变量 x1,x2,„,xk 之间的关系。

(3)估计的多元回归方程:回归方程中的参数 β0,β1,β2,„,βk 是未知的,需要利用样本数据去估计它

∧ ∧ ∧ ∧

们。当用样本统计量β0,β1,β2,„,βk 去估计回归方程中的未知参数 β0,β1,β2,„,βk 时,就得到了估计的

多元回归方程,其一般形式为: 

∧ ∧ ∧ ∧ ∧

y=β0+β1x1+β2x2+„+βkxk

∧ ∧ ∧ ∧ ∧

式中,β0,β1,β2,„,βk 是参数 β0,β1,β2,„,βk 的估计值,y是因变量 y 的估计值。其中 β1,β2 ,„,βk 称为偏回归系数。

 

 

2.多元线性回归模型中有哪些基本假定? 答:多元回归模型的基本假定有:

(1)自变量 x1,x2,„,xk 是非随机的、固定的,且相互之间互不相关(无多重共线性),同时样本容量必 须大于所要估计的回归系数的个数,即 n>k;

(2)误差项 ε 是一个期望值为 0 的随机变量,即 E(ε)=0;

(3)对于自变量 x1,x2,„,xk 的所有值,ε 的方差 σ2 都相同,且无序列相关,即 D(εi)=σ2,Cov(εi,εj)=0,i≠j;

(4)误差项 ε 是一个服从正态分布的随机变量,且相互独立,即 ε~N(0,σ2)。

 

 

3.解释多重判定系数和调整的多重判定系数的含义和作用。 答:(1)多重判定系数是多元回归中的回归平方和占总平方和的比例,它是度量多元回归方程拟合程度的一个统计量,反映了在因变量 y 的变差中被估计的回归方程所解释的比例,其计算公式为:R2=SSR/SST=1-SSE/SST。

(2)调整的多重判定系数考虑了样本量(n)和模型中自变量的个数(k)的影响,这就使得 Ra2 的值永远 小于 R2,而且 Ra2 的值不会由于模型中自变量个数的增加而越来越接近 1,其计算公式为:

 

4.解释多重共线性的含义。

答:当回归模型中两个或两个以上的自变量彼此相关时,称回归模型中存在多重共线性。

  

5.多重共线性对回归分析有哪些影响? 答:回归分析中存在多重共线性时将会产生以下问题:

(1)变量之间高度相关时,可能会使回归的结果混乱,甚至会把分析引入歧途;

(2)多重共线性可能对参数估计值的正负号产生影响,特别是 βi 的正负号有可能同预期的正负号相反。

 

 

6.多重共线性的判别方法主要有哪些? 答:检测多重共线性的方法有多种,其中最简单的是计算模型中各对自变量之间的相关系数,并对各相关系

数进行显著性检验。如果有一个或多个相关系数显著,就表示模型中存在相关的自变量,也即存在多重共线性问 题。

具体来说,如果出现下列情况,暗示存在多重共线性:

(1)模型中各对自变量之间显著相关;

(2)当模型的线性关系检验(F 检验)显著时,几乎所有回归系数 βi 的 t 检验却不显著;

(3)回归系数的正负号与预期的相反。

(4)容忍度与方差扩大因子。某个自变量的容忍度等于 1 减去该自变量为因变量而其他 k-1 个自变量为预 测变量时所得到的线性回归模型的判定系数,即1-Ri2。容忍度越小,多重共线性越严重。通常认为容忍度小于0.1 时,存在严重的多重共线性。方差扩大因子等于容忍度的倒数,即 VIF=1/(1-Ri2)。显然,VIF 越大,多 重共线性越严重。一般认为 VIF 大于 10 时,存在严重的多重共线性。 

 

7.多重共线性的处理方法有哪些? 答:多重共线性的处理有以下几种方法:

(1)将一个或多个相关的自变量从模型中剔除,使保留的自变量尽可能不相关。

(2)如果要在模型中保留所有的自变量,那就应该:①避免根据 t 统计量对单个参数 β 进行检验;②对因 变量 y 值的推断(估计或预测)限定在自变量样本值的范围内。

 

8.在多元线性回归中,选择自变量的方法有哪些? 答:在多元线性回归中,变量选择的方法主要有:向前选择、向后剔除、逐步回归、最优子集等。

(1)向前选择是从模型中没有自变量开始,不断向模型中增加自变量,直至增加自变量不能使 F 统计量的 值显著增加;

(2)向后剔除与向前选择法相反,它首先将自变量全部加入模型中,然后一个个剔除,直至剔除一个自变 量不会使 SSE 显著减小为止,这时,模型中所剩的自变量都是显著的;

(3)逐步回归是向前选择和向后剔除的结合,前两步与向前选择法相同,然后向模型中不断增加变量并考 虑剔除以前增加的变量的可能性,直至增加变量已经不能导致 SSE 显著减少。