最小平方法公式證明

最小平方法公式可以用以下步驟進行證明:

  1. 假設存在一組數據點集 P = {x1, y1, x2, y2, ..., xn, yn},其中 xi 是自變數,yi 是因變數。
  2. 根據這些數據點,建立因變數和自變數之間的線性回歸方程。
  3. 根據最小二乘法,將數據點集按照線性回歸方程進行線性擬合,得到擬合線的一般形式:y = a*x + b。
  4. 通過求擬合線的斜率和截距的平均值,得到最小平方法公式中的參數 a 和 b。
  5. 斜率的平均值等於所有點斜率之和除以數據點個數的一半,即 (∑(xiyi) - nΣxi)/n - Σ(xi^2)/2。
  6. 截距的平均值等於所有點的縱坐標之和減去擬合線的縱坐標,即 Σyi - Σ(xi*a)。
  7. 將上述兩個公式相減得到最小平方法公式:s=(nΣxi^2 - ∑(xi)^2/2)/(n(n-1)),其中s是殘差平方和。

因此,最小平方法公式可以證明為 s=(nΣxi^2 - ∑(xi)^2/2)/(n(n-1))。這個公式用於衡量樣本觀測值的離散程度,越小說明回歸線擬合度越好。