Обобщение МНК в матричной форме на многомерный случай Статистический анализ в матричной форме. Матрица дисперсий-ковариаций.


Фундаментальную роль в анализе уравнения регрессии играет матрица

М-1=(ХТХS2{Y})-1 – матрица дисперсии

М=ХТХ S2{Y} – информационная матрица Фишера

В структуре матрицы дисперсии–ковариации содержится вся информация о свойствах модели. Провести статистический анализ – значит извлечь эту информацию. В матрице дисперсий ковариаций содержится произведение матрицы ХТХ и скаляра S2{Y}. Умножить матрицу на скаляр слева или справа – это значит умножить этот скаляр на каждый элемент матрицы. Полученные таким образом произведения имеют определенный статистический смысл: на главной диагонали матрицы произведения стоят оценки дисперсий коэффициентов регрессии, а вне главной диагонали расположены оценки ковариации.

Ковариация есть мера тесноты линейной связи м/у 2-мя вектор-столбцами.

clip_image002 clip_image004

Информационная матрица Фишера

clip_image006clip_image008clip_image010

Если матрица ХТХ матрица нормальных уравнений будет ортогональной, то все ковариации превратятся в ноль

clip_image012 clip_image014

Адекватность уравнения

В матричной форме числитель выглядит:

clip_image016

clip_image018

clip_image020

clip_image022

Попробуем прогнозировать и оценить дисперсию предсказанного значения отклика.

Для определенности, результат 1.00 получился для 3-х факторного эксперимента.

clip_image024

Подсчитаем дисперсии в разных точках факторного пространства. Общая формула для них такова:

clip_image026

clip_image028

Обобщение МНК в матричной форме на многомерный случайПовторим все вычисления для случая, когда точка Х не в углах квадрата:

clip_image032

clip_image034

Для конкретного случая 3-х факторного эксперимента мы нашли зависимость дисперсии предсказанного значения целевой функции.

1. Любая модель имеет ограниченную область применения

2. Границу применения модели можно подсчитать подставляя в знаменатель критерия Стьюдента дисперсию предсказания.

3. Чрезвычайно важно, чтобы фигура равных дисперсий была правильной геометрической фигурой.

Загрузка...