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二次回帰(最小二乗法)計算ツール

(x, y) のデータ点から二次回帰式 y=a+bx+cx² を最小二乗法で求め、係数・決定係数 R²・放物線の頂点を表示。散布図と回帰曲線も描画します。

入力

(x, y) のデータ点を入力すると、二次回帰式 y = a + bx + cx² を最小二乗法で求めます。

1 行に 1 点。x と y はカンマまたは空白で区切ります(例: 1, 3)。3 点以上必要です。

計算結果

二次回帰式

y = 4.6 − 2.9571x + 1.5x²

定数項 a

4.6

1 次の係数 b

-2.957143

2 次の係数 c

1.5

決定係数 R²

0.9997

データ点の数

6

頂点

(0.9857, 3.1426)

2 次の係数が正のため、放物線は下に凸で頂点が最小値になります。


散布図と回帰曲線

xyx = 1, y = 3x = 2, y = 5x = 3, y = 9x = 4, y = 17x = 5, y = 27x = 6, y = 41

データ点と予測値

x実測値 y予測値残差
133.1429-0.1429
254.68570.3143
399.2286-0.2286
41716.77140.2286
52727.3143-0.3143
64140.85710.1429

計算方法・使い方

  • 二次回帰は、データ点 (x, y) に二次式 y=a+bx+cx² を当てはめる回帰分析です。各点の残差(実測値と予測値の差)の二乗の合計が最小になるように、係数 a・b・c を最小二乗法で決定します。
  • 計算では正規方程式と呼ばれる 3 元連立 1 次方程式を立てて、ガウスの消去法(部分ピボット選択つき)で解いて a・b・c を求めます。データ点は 3 点以上が必要です。
  • 決定係数 R² は、回帰式がデータの変動をどれだけ説明できているかを 0 から 1 で表す指標です。1 に近いほど当てはまりが良いことを意味します。
  • 放物線の頂点は、微分 dy/dx=b+2cx=0 を解いて x=−b÷(2c) で求めます。2 次の係数 c が正なら下に凸(最小値を持つ)、負なら上に凸(最大値を持つ)になります。
  • 入力は 1 行に 1 点とし、x と y はカンマまたは空白で区切ります。表では各点の予測値と残差も確認できます。

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