Ασκήσεις ΔΙΠ50 - Tech and Math

www.techandmath.gr
r
Ασκήσεις ΔΙΠ50
th.
g
Εργασία 3η 2011-2012
ch
an
dm
a
Ερευνητής υποστηρίζει ότι ο αριθμός των ημερών (Υ) όπου η θερμοκρασία πέφτει κάτω από 0oC σε διάστημα ενός έτους εξαρτάται γραμμικά από το υψόμετρο (Χ) του τόπου αναφοράς. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται για 10 διαφορετικούς τόπους ο αριθμός των ημερών σ’ ένα χρόνο που η θερμοκρασία έπεσε κάτω από 0oC και το αντίστοιχο υψόμετρό τους. (i) Να υπολογισθεί η προσαρμοσμένη ευθεία παλινδρόμησης του αριθμού των ημερών που η θερμοκρασία έπεσε κάτω από 0oC σε σχέση με την υψόμετρο. (ii) Ποιο ποσοστό της ολικής μεταβλητότητας του αριθμού των ημερών που η θερμοκρασία έπεσε κάτω από 0oC παραμένει ανερμήνευτο μετά την προσαρμογή του προτύπου παλινδρόμησης; (iii) Είναι η παλινδρόμηση στατιστικά σημαντική σε επίπεδο σημαντικότητας 0.05; (iv) Βρείτε και ερμηνεύστε το 95% διάστημα πρόβλεψης για τον αριθμό των ημερών που η θερμοκρασία θα πέσει κάτω από 0oC όταν το υψόμετρο είναι 1500 μ. Λύση:
(i) Έχουμε τον πίνακα:
Y
XY
X2
ˆ
Y
1000
1050
1110
1220
1320
1380
1420
1560
1670
1950
32
29
36
38
43
53
52
63
73
100
32000
30450
39960
46360
56760
73140
73840
98280
121910
195000
1000000
1102500
1232100
1488400
1742400
1904400
2016400
2433600
2788900
3802500
25,2430
28,8630
33,2070
41,1710
48,4110
52,7550
55,6510
65,7870
73,7510
94,0230
13680
519
767700 19511200 518,862
ww
w.t
e
X
Sum
( Y − Yˆ ) ( Y − Y) ( X − X)
2
2
2
45,65705 396,01
0,018769 524,41
7,800849 252,81
10,05524 193,21
29,27892
79,21
0,060025
1,21
13,3298
0,01
7,767369 123,21
0,564001 445,21
35,72453 2313,61
135424
101124
66564
21904
2304
144
2704
36864
91204
338724
150,2566
796960
4328,9
Tech and Math - Εκπαιδευτική πύλη
www.techandmath.gr
Τηλέφωνο επικοινωνίας : 6974473322
www.techandmath.gr
ν∑ x 2 − ( ∑ x )
επίσης: β0 = y − β1x =
2
=
10 ⋅ 767700 − 13680 ⋅ 519
= 0.0724101
10 ⋅19511200 − 136802
519
13680
− 0.0724101 ⋅
= −47.157 .
10
10
r
ν ∑ xy − ( ∑ x ) ⋅ ( ∑ y )
th.
g
άρα: β1 =
Συνεπώς η ευθεία παλινδρόμησης είναι η: y = −47.157 + 0.0724 ⋅ x .
10
SSE = ∑ ( yi − yˆ i ) = 150.2566
(ii) Υπολογίζουμε:
2
και: SSTO =
10
ch
an
dm
a
i =1
∑(y
i =1
− yi ) = 4328.9
2
i
Οπότε, το ποσοστό ολικής μεταβλητότητας που παραμένει ανερμήνευτο είναι ίσο με:
SSE 150.2566
=
= 0.0347 = 3.47% .
SSTO
4328.9
10
1
150.2566
2
(iii) Είναι: s =
⋅ ∑ ( yi − yˆ i ) =
= 18.782075
v − 2 i =1
8
2
ε
επίσης: s xx =
∑(x
i =1
sε
s xx
− x ) = 796960
2
i
= 0.004855
w.t
e
άρα: sβ1 =
10
Συνεπώς, επειδή:
T=
β1
= 14.916 > 2.306 = t 0.025, 8
sβ1
η παλινδρόμηση είναι
στατιστικά σημαντική σε επίπεδο σημαντικότητας 0.05.
ww
(iv) Για xo=1500 είναι: yˆ = −47.157 + 0.0724 ⋅ 1500 = 61.443 .
Επίσης για s=4.33 και
10
∑(x
i =1
− x ) = 796960 έχουμε: s(y o − yˆ o ) = 4.59
2
i
Οπότε το ζητούμενο διάστημα εμπιστοσύνης είναι το:
( yˆ − t
0.025, 8
⋅ s(y o − yˆ o ) , yˆ + t 0.025, 8 ⋅ s(y o − yˆ o ) ) = (50.8 , 72.1)
Tech and Math - Εκπαιδευτική πύλη
www.techandmath.gr
Τηλέφωνο επικοινωνίας : 6974473322