2.5 Regresjonsanalyse
Finne best tilpassa linje til eit datasett og vurdere gyldigheita til modellen.
Regresjonsanalyse
Når vi har data med to variablar, vil vi finne ein matematisk modell som skildrar samanhengen. Regresjonsanalyse finn funksjonen som passar best til dataa.
Regresjon og møtte vi i delkapittel 2.3. Her ser vi nærare på korleis GeoGebra finn modellen, og kor langt vi kan stole på han.
Lineær regresjon finn linja som minimerer summen av kvadrerte avvik frå datapunkta (minste kvadraters metode). (forklaringsgrad) måler tilpassinga: betyr at alle punkta ligg på linja. Jo nærare , dess betre passar modellen; nær passar han dårleg. For lineær regresjon er , der er korrelasjonskoeffisienten.
Gjør dette i GeoGebra
Utforsk: Issal 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.
Ein iskiosk registrerte temperatur og talet på selde is på seks dagar:
| Temperatur (°C) | Selde is |
|---|---|
| 15 | 120 |
| 18 | 150 |
| 20 | 180 |
| 23 | 210 |
| 25 | 240 |
| 28 | 270 |
a) Finn ein lineær modell og forklaringsgraden .
b) Kva fortel stigningstalet?
c) Bruk modellen til å anslå salet ved 22 °C og ved 5 °C. Kva anslag stolar 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) Stigingstalet er .
Svar: Salet aukar med ca. 12 is for kvar grad varmare.
c)
f(22)
f(5)
22 °C ligg innanfor dataområdet 15–28 °C (interpolering). 5 °C ligg langt utanfor (ekstrapolering), og under ca. 5 °C gir modellen negativt sal.
Svar: ca. 201 is ved 22 °C og ca. 1 is ved 5 °C. Anslaget ved 22 °C er det vi kan stole på.
Ein iskiosk registrerte temperatur og talet på selde is på seks dagar med temperaturar mellom 15 °C og 28 °C. Regresjonslinja for salet er , der er temperaturen i °C. Modellen fann vi med GeoGebra i eksemplet over. Anslå salet ved 20 °C.
Svar: Modellen anslår eit sal på ca. 177 is ved 20 °C.
Modellen er påliteleg innanfor dataområdet (interpolering). Utanfor (ekstrapolering) kan han gi meiningslause svar, t.d. negativt issal ved låge temperaturar.
Kva betyr ?
Ein løpar har registrert talet på treningstimar per veke () og tida på 3000 m ( minutt). Dataa gjeld veker med mellom 2 og 8 treningstimar, og regresjonslinja er . Finn for og , og kommenter svara.
Når er det trygt å bruke ein regresjonsmodell til å føreseie?
Ein nettbutikk har funne ei regresjonslinje for samanhengen mellom talet på besøkjande ( tusen) og omsetninga ( tusen kr): . Anslå omsetninga ved 7 000 besøkjande.
Forklar skilnaden mellom interpolering og ekstrapolering med eit eige eksempel.
Tabellen viser alder og pris for seks brukte elsyklar av same 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 ein lineær modell og forklaringsgraden.
Kva fortel stigningstalet?
Kva kostar ein sykkel som er 3,5 år gammal ifølgje modellen?
Når blir prisen 0 kr ifølgje modellen? Vurder svaret.
Oppsummering
I dette kapittelet har du lært om regresjonsanalyse:
- Regresjon finn den modellen (for eksempel ei rett linje) som passar best til eit datasett.
- Forklaringsgraden fortel kor godt modellen passar: jo nærare , dess betre.
- Interpolering er å bruke modellen innanfor dataområdet — det er vanlegvis påliteleg.
- Ekstrapolering er å bruke modellen utanfor dataområdet — det er meir usikkert, og resultatet kan verte urimeleg.
- Vel modelltype ut frå dataa: konstant differanse tyder på lineær vekst, konstant forhold tyder på eksponentiell vekst.
Nøkkelomgrep
| Omgrep | Forklaring |
|---|---|
| Regresjon | Å finne modellen som passar best til data |
| Forklaringsgrad: mål på kor godt modellen passar ( til ) | |
| Interpolering | Bruke modellen innanfor dataområdet |
| Ekstrapolering | Bruke modellen utanfor dataområdet |
Viktig å hugse
Ein modell er ei forenkling av verkelegheita — vurder alltid om svaret er rimeleg.
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.