この計算機でできること
このツールは、度数分布表のデータ点に回帰曲線を当てはめます。各行は (x, y, f) の3つ組で、x は独立変数(説明変数)、y は従属変数(目的変数)、f はその組が何回出現したかを表す度数(重み)です。7種類の曲線の形から1つを選ぶと、度数で重み付けした最小二乗法で当てはめを行い、各係数・相関係数・推定値を出力します。純粋な数学に基づく計算なので、国や分野を問わずどこでも使えます。
7種類のモデル
直線(一次):\(y = A + Bx\)。対数:\(y = A + B\ln x\)。e指数:\(y = A e^{Bx}\)。ab指数:\(y = A B^{x}\)。累乗:\(y = A x^{B}\)。逆数:\(y = A + \dfrac{B}{x}\)。2次:\(y = A + Bx + Cx^{2}\)。2次以外のモデルは、当てはめの前に対数や逆数といった適切な変換で \(Y = a + bX\) の形に線形化し、その結果を A と B に逆変換して求めます。2次モデルは重み付き正規方程式から直接解きます。
使い方
データを1行につき1点、x, y, f の形式で入力します。次に回帰の種類を選びます。x を与えて y を推定するか、y を与えて x を推定するかを選び、わかっている値を入力してください。表示する有効桁数も指定できます。度数が 0 または空欄の行は無視されます。また、正の x や y を必要とするモデル(対数・指数・累乗)では、有効な値を入力する必要があります。
計算例
データ (x, y, f):(1,2,3), (2,4,5), (3,5,2), (4,8,4), (5,9,1)。直線モデルの場合、重み付き和は \(N=15\)、\(S_x=40\)、\(S_y=77\)、\(S_{xx}=130\)、\(S_{xy}=249\) となります。分母は \(15\times 130 - 40^{2} = 350\) なので、$$B = \frac{15\times 249 - 40\times 77}{350} = \frac{655}{350} = 1.8714$$ $$A = \frac{77 - 1.8714\times 40}{15} = 0.1429$$ 相関係数 \(r\) は約 0.9879(強い相関)です。x=4 のときの y を推定すると $$0.1429 + 1.8714\times 4 = 7.6286$$ となります。
よくある質問
度数(f)は何の役割をしますか? 各データ点に重みを与えるものです。f=5 の組は、f=1 の組の5倍の影響を当てはめに及ぼします。
なぜ C が 0 になるのですか? 係数 C は2次モデルにのみ存在します。他の6つのモデルでは常に 0 のままです。
変換したモデルでの r は何を測っていますか? 線形化した \((X, Y)\) 変数についてのピアソン相関係数です。そのため \(|r|=1\) は元の曲線ではなく、線形化した式に完全に一致していることを意味します。