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非线性回归问题求解例说

2022-07-08郭英秀

中学生数理化·高二版 2022年6期

郭英秀

如果题目所给样本点的分布不呈带状分布,即两个变量不呈线性关系,就不能直接利用线性回归方程建立两个变量之间的关系。这时我们可以把散点图和已经学过的各种函数,如幂函数、指数函数、对数函数、二次函数等作比较,挑选出与这些散点拟合最好的函数,然后利用变量置换,把非线性回归方程问题转化为线性回归方程问题来解决,这样就可以利用线性回归模型来建立y和x之间的非线性回归方程了。

具体做法是:

(1)若问题中已给出经验公式,这时可以将变量x进行置换(换元),将变量的非线性关系转化为线性关系,将问题转化为线性回歸问题来解决;

(2)若问题中没有给出经验公式,需要我们画出已知数据的散点图,通过与各种已知函数(如指数函数、对数函数、幂函数等)的图像作比较,选择一种与这些散点拟合得最好的函数,然后采用适当的变量置换,将问题化为线性回归分析问题来解决。

例1 (2021年全国高三专题练习文数)人类已经进入大数据时代。目前,数据量级已经从TB(ITB=1 024GB)级别跃升到PB(IPB=1 024TB),EB(lEB=1 024PB),乃至ZB(IZB=1 024EB)级别。国际数据公司(IDC)研究结果表明,2008年全球产生的数据量为0. 49ZB,2009年的数据量为0.8ZB,2010年的数据量增长到1. 2ZB,2011年的数据量更是高达1. 82ZB。表1是国际数据公司(IDC)研究的全球近6年每年产生的数据量(单位:ZB)及相关统计量的值。

点评:对于非线性回归方程的求解,一般要结合题意进行变换,转化为线性回归方程来求解,同时也要注意相应数据的变化。

例2 (2021年贵州理数)某二手车交易市场对2020年某品牌二手车的交易进行了统计,得到频率分布直方图(图1)和散点图(图2)。……

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