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Commit 8fa3afd4 authored by Elias Leonard Willem Kaiser's avatar Elias Leonard Willem Kaiser
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Update regression_1.qmd

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......@@ -179,7 +179,7 @@ morgendlichen Außentemperatur von 10 ℃ vorherzusagen.
:::
Die Varianz $\sigma^2=\operatorname{Var}(\epsilon)=E(\epsilon^2)$ spiegelt sich in den horizontalen Abständen zwischen den Datenpunkten und der Kleinste-Quadrate-Regressionsgerade wieder, und entsprechend liegt es nahe, das arithmetische Mittel der Abstandsquadrate als Schätzer für $\sigma^2$ zu nehmen. Es stellt sich heraus, dass dieser Schätzer nicht erwartungstreu ist, und dass man besser den folgenden Schätzer nehmen kann:
Die Varianz $\sigma^2=\operatorname{Var}(\epsilon)=E(\epsilon^2)$ spiegelt sich in den horizontalen Abständen zwischen den Datenpunkten und der Kleinste-Quadrate-Regressionsgerade wider, und entsprechend liegt es nahe, das arithmetische Mittel der Abstandsquadrate als Schätzer für $\sigma^2$ zu nehmen. Es stellt sich heraus, dass dieser Schätzer nicht erwartungstreu ist, und dass man besser den folgenden Schätzer nehmen kann:
$$
s_{y|x}^2:=\frac{1}{n-2} \sum_{i=1}^n (y_i-\widehat{\alpha}-\widehat{\beta}\, x_i)^2.
$$
......@@ -243,7 +243,7 @@ $s_{y|x}^2$ ist ein erwartungstreuer Schätzer und $(n-2)s_{y|x}^2/\sigma^2$ hat
Wie beweisen hier nur die Aussagen über die Verteilung von $\alpha$ und $\beta$. Der Beweis der Aussage über die Verteilung von $s_{y|x}^2$ ist deutlich anspruchsvoller und wird in allgemeiner Form im Kapitel zur multiplen linearen Regression gegeben.
Dass die Schätzer $\hat{\alpha}$ und $\hat{\beta}$ normalverteilt sind, folgt unmittelbar aus der Tatsache, dass beide sich als Linearkombinationen der unabhängigen normalverteilten Zufallsvariablen $Y_1,\ldots,Y_n$ darstellen lassen. Aus der Wahrscheinlichkeitstheorie ist bekannt, dass Linearkombinationen unabhängiger normalverteilter Zufallsvariablen normalverteilt sind. Für die Berechnung des Erwartungswerts und der Varianz von $\hat{\beta}$ verwenden wir
noch einmal die Identität \eqref{eq:beta-hat-2}, setzen für $y_i$ die Zufallsvariable $Y_i$ ein, und erhalten so am Ende folgende Darstellung des Schätzers
noch einmal die Identität @eq-regression1-beta_hat_2, setzen für $y_i$ die Zufallsvariable $Y_i$ ein, und erhalten so am Ende folgende Darstellung des Schätzers
$$
\hat{\beta}=\frac{\sum_{i=1}^n (x_i-\bar{x})\, Y_i}
{\sum_{i=1}^n (x_i-\bar{x})^2}.
......@@ -319,10 +319,10 @@ Die Schätzwerte für die Parameter $\alpha$, $\beta$ und $\sigma$ können wir m
summary(lm(Energie ~ Temperatur, data = Daten))
```
Die Schätzwerte für die Parameter $\beta_0$ und $\beta_1$ können im
Die Schätzwerte für die Parameter $\alpha$ und $\beta$ können im
Abschnitt `Coefficients` in der Spalte `Estimate` abgelesen
werden. Der Wert für $\beta_0$ steht in der Zeile `(Intercept)`, der
Wert für $\beta_1$ steht in der Zeile `Temperatur`. Diese Zeile ist
werden. Der Wert für $\alpha$ steht in der Zeile `(Intercept)`, der
Wert für $\beta$ steht in der Zeile `Temperatur`. Diese Zeile ist
immer nach der erklärenden Variable benannt.
Den Schätzwert für $\sigma$ finden wir als `Residual standard error` in der R-Ausgabe, hier also
......@@ -594,7 +594,7 @@ zurück zu @exr-regression1-zusammengefasst
::: {.content-visible when-profile="einzelmaterialien"}
#### Autor:innen {.unnumbered}
Diese Lerneinheit wurde von Herold Dehling und Daniel Meißner an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt. Es ist lizenziert unter der [CC-BY-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de) Lizenz und ist verfügbar auf [ORCA.nrw](https://www.orca.nrw).
Diese Lerneinheit wurde von Herold Dehling und Daniel Meißner unter Mithilfe von Elias Kaiser an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt. Es ist lizenziert unter der [CC-BY-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de) Lizenz und ist verfügbar auf [ORCA.nrw](https://www.orca.nrw).
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