2.5 Regresjonsanalyse
Finne best tilpasset linje til et datasett og vurdere modellens gyldighet.
Regresjonsanalyse
Når vi har data med to variabler, vil vi finne en matematisk modell som beskriver sammenhengen. Regresjonsanalyse finner funksjonen som passer best til dataene.
Regresjon og møtte vi i delkapittel 2.3. Her ser vi nærmere på hvordan GeoGebra finner modellen, og hvor langt vi kan stole på den.
Lineær regresjon finner linjen som minimerer summen av kvadrerte avvik fra datapunktene (minste kvadraters metode). (forklaringsgrad) måler tilpasningen: betyr at alle punktene ligger på linjen. Jo nærmere , desto bedre passer modellen; nær passer den dårlig. For lineær regresjon er , der er korrelasjonskoeffisienten.
Gjør dette i GeoGebra
Utforsk: Issalg og temperatur med regresjon
Skriv inn én linje om gangen i inntastingsfeltet:
liste1 = {(15, 120), (18, 150), (20, 180), (23, 210), (25, 240), (28, 270)}
f = RegLin(liste1)Med språket satt til norsk forstår GeoGebra kommandonavnene både på norsk og engelsk.
En iskiosk registrerte temperatur og antall solgte is på seks dager:
| Temperatur (°C) | Solgte is |
|---|---|
| 15 | 120 |
| 18 | 150 |
| 20 | 180 |
| 23 | 210 |
| 25 | 240 |
| 28 | 270 |
a) Finn en lineær modell og forklaringsgraden .
b) Hva forteller stigningstallet?
c) Bruk modellen til å anslå salget ved 22 °C og ved 5 °C. Hvilket anslag stoler du mest på?
a)
p = {(15, 120), (18, 150), (20, 180), (23, 210), (25, 240), (28, 270)}
f = RegLin(p)
RKvadrat(p, f)
Svar: og
b) Stigningstallet er .
Svar: Salget øker med ca. 12 is for hver grad varmere.
c)
f(22)
f(5)
22 °C ligger innenfor dataområdet 15–28 °C (interpolering). 5 °C ligger langt utenfor (ekstrapolering), og under ca. 5 °C gir modellen negativt salg.
Svar: ca. 201 is ved 22 °C og ca. 1 is ved 5 °C. Anslaget ved 22 °C er det vi kan stole på.
En iskiosk registrerte temperatur og antall solgte is på seks dager med temperaturer mellom 15 °C og 28 °C. Regresjonslinjen for salget er , der er temperaturen i °C. Modellen fant vi med GeoGebra i eksemplet over. Anslå salget ved 20 °C.
Svar: Modellen anslår et salg på ca. 177 is ved 20 °C.
Modellen er pålitelig innenfor dataområdet (interpolering). Utenfor (ekstrapolering) kan den gi meningsløse svar, f.eks. negativt issalg ved lave temperaturer.
Hva betyr ?
En løper har registrert antall treningstimer per uke () og tiden på 3000 m ( minutter). Dataene gjelder uker med mellom 2 og 8 treningstimer, og regresjonslinjen er . Finn for og , og kommenter svarene.
Når er det trygt å bruke en regresjonsmodell til å forutsi?
En nettbutikk har funnet en regresjonslinje for sammenhengen mellom antall besøkende ( tusen) og omsetningen ( tusen kr): . Anslå omsetningen ved 7 000 besøkende.
Forklar forskjellen mellom interpolering og ekstrapolering med et eget eksempel.
Tabellen viser alder og pris for seks brukte elsykler av samme type:
| Alder (år) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pris (tusen kr) | 18 | 15,5 | 13 | 11 | 8,5 | 6 |
Bruk GeoGebra til å finne en lineær modell og forklaringsgraden.
Hva forteller stigningstallet?
Hva koster en sykkel som er 3,5 år gammel ifølge modellen?
Når blir prisen 0 kr ifølge modellen? Vurder svaret.
Oppsummering
I dette kapittelet har du lært om regresjonsanalyse:
- Regresjon finner den modellen (for eksempel en rett linje) som passer best til et datasett.
- Forklaringsgraden forteller hvor godt modellen passer: jo nærmere , desto bedre.
- Interpolering er å bruke modellen innenfor dataområdet — det er vanligvis pålitelig.
- Ekstrapolering er å bruke modellen utenfor dataområdet — det er mer usikkert, og resultatet kan bli urimelig.
- Velg modelltype ut fra dataene: konstant differanse tyder på lineær vekst, konstant forhold tyder på eksponentiell vekst.
Nøkkelbegreper
| Begrep | Forklaring |
|---|---|
| Regresjon | Å finne modellen som passer best til data |
| Forklaringsgrad: mål på hvor godt modellen passer ( til ) | |
| Interpolering | Bruke modellen innenfor dataområdet |
| Ekstrapolering | Bruke modellen utenfor dataområdet |
Viktig å huske
En modell er en forenkling av virkeligheten — vurder alltid om svaret er rimelig.
Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.