最小平方法求直線趨勢方程

最小平方法(Least squares method)是一種常用的求解線性回歸的方法,可以用於求直線的趨勢方程。具體步驟如下:

  1. 定義樣本數據集 $(x_i, y_i)$,其中 $x_i$ 表示自變數,$y_i$ 表示因變數。
  2. 對樣本數據進行歸一化處理,將數據變換為單位區間 $[0,1]$ 中的數據。
  3. 根據最小二乘法的原理,通過線性方程 $y = ax + b$ 擬合樣本數據,求解最優的回歸係數 $a$ 和 $b$。
  4. 將歸一化後的數據代入線性方程中,即可得到直線的趨勢方程。

其中,回歸係數 $a$ 和 $b$ 的求解公式如下:

$$ \begin{aligned} a &= \frac{\sum_{i=1}^n x_i \times yi - \sum{i=1}^n xi \times \bar{y}}{\sum{i=1}^n y_i - \bar{y}} \ b &= \bar{y} - a \times \bar{x} \ \end{aligned} $$

其中,$\bar{x}$ 和 $\bar{y}$ 分別為樣本數據的均值。

通過以上步驟,我們可以求得直線的趨勢方程,即 $y = ax + b$。在實際套用中,可以根據需要選擇不同的模型進行擬合,例如一次函式、二次函式等。同時,需要注意數據的可靠性、準確性和代表性等因素,以確保擬合結果的有效性和準確性。