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1、前面我们介绍了通过回归的基本思想是将变量逐一引入回归方程,先建立与y相关最密切的一元线性回归方程,然后再找出第二个变量,建立二元线性回归方程,…。在每一步中都要对引入变量的显著性作检验,仅当其显著时才引入,而每引入一个新变量后,对前面已引进的变量又要逐一检验,一旦发现某变量变得不显著了,就要将它剔除。这些步骤反复进行,直到引入的变量都是显著的而没有引入的变量都是不显著的时,就结束挑选变量的工作,利用所选变量建立多元线性回归方程。为实现上述思想,我们必须在解方程组的同时,求出其系数矩阵的逆矩阵。为节约内存,计算过程中在消去xk时用了如下变换公式——求解求逆紧凑变换。 一、
2、求解求逆紧凑变换 求解求逆紧凑变换记作Lk,其基本变换关系式为:(2-3-30) 当对(2-3-27)的增广矩阵(2-3-31) 依次作L1,L2,…,Lm-1变换后,所得矩阵的前m-1列,便是系数矩阵的逆矩阵,最后一列便是(2-3-27)的解,即 求解求逆紧凑变换具有以下性质:(1)若对作了Lk1,Lk2,…,LkL变换,则得如下子方程组(2-3-32) 的解及相应的系数矩阵的逆矩阵,其中k1,k2,…,kl互不相同,若记Lk1Lk2…Lkl,则(2-3-33) ,j=1,2,…,l(2)LiLj=LjLi,即求解求逆紧凑变换结果与变换顺序无关。(3)
3、LkLk=(4)若,ij=1,2,…,m-1,记 Lk1Lk2…Lkl 则中的元素具有以下性质:式中上行为对作了变换Li,Lj或两个变换均未作过;下行为对作过变换Li和Lj之一。二、逐步回归的计算过程逐步回归计算过程就是反复对增广矩阵作Lk变换,并利用变换性质将选变量与作检验等步骤结合起来。为了检验方便,对再增加一行,使其变成对称方阵,并记作R(0),即(2-3-34)选变量具体步骤如下: 1.选第一个变量选第一个变量就是从m-1个一元线性回归方程(i=1,2,…,m-1)(2-3-35) 中找一个回归平方和最大的方程。这里为了符号明确起见,以记作回
4、归系数,上标(1)表示第一步计算。由变换性质1可知,对R(0)作了Li变换后,有(2-3-36) (2-3-37) 因此Zi的偏回归平方和为(2-3-38) 由第二章偏回归平方和的意义可知,此一元线性回归方程对应的剩余平方和为(2-3-39) 从而对ZI的系数作显著性检验的F比是(2-3-40) 由于是的单调递增函数,故要找i=1,2,…,m-1的最大值,只要找出i=1,2,…,m-1的最大值即可。设 则只需对VK1(1)计算Fk1(1),对给定的α,当Fk1(1)>Fα(1,n-2)时,引入变量Zk1。
5、引入第一个变量的步骤可总结如下: (1)对i=1,2,…,m-1,计算 (2)令 (3)计算 (4)若F1(1)>Fα(1,n-2),引入变量Zk1,对R(0)作Lk1变换,且记R(1)=Lk1R(0)= 2.选第二个变量这一步相当于从m-2个方程i=1,2,…,m-1,i≠j(2-3-41)中去选一个方程出来,使加入的Zi具有最大的偏回归平方和。由变换性质1可知,这时需对R(0)作Lk1变换,故不论选那个方程,均需对R(0)作Lk1变换,因而引入Zk1后就已作好这一变换。与选第一个变量相似,这一步的计算可如下进行: (1)对
6、i=1,2,…,m-1,计算 (2)令 (3)计算 (4)当F1(2)>Fα(1,n-3),引进变量Zk2,并对R(1)作变换Lk2,且记R(2)=Lk2R(1)=;如果F1(2)7、验的F比为(2-3-47) 若F2(2)>Fα(1,m-3),则保留,可进一步考虑选入新变量;若F2(2)Fα(1,n-3),则考虑引入第三个变量;若F2(2)