回復 19# pizza 的帖子
第 3 題:
設 \(x_1,x_2,\cdots,x_n\) 的算術平均數為 \(\overline{x}\),標準差為 \(S_x\),
\(y_1,y_2,\cdots,y_n\) 的算術平均數為 \(\overline{y}\),標準差為 \(S_y\),
\(u_1,u_2,\cdots,u_n\) 的算術平均數為 \(\overline{u}\),標準差為 \(S_u\),
\(v_1,v_2,\cdots,v_n\) 的算術平均數為 \(\overline{v}\),標準差為 \(S_v\),
\(X\) 與 \(Y\) 的相關係數為 \(r_{XY}\),\(U\) 與 \(V\) 的相關係數為 \(r_{UV}\),
<<先來看看已知蝦咪>>
因為 \(y\) 對 \(x\) 的迴歸直線為 \(y=a+bx\),
所以 \(\overline{y}=a+b\overline{x}\) 且 \(\displaystyle b=r_{XY}\cdot\frac{S_y}{S_x}\)
<<再來看看最後是找出來蝦咪東西,寫過程的時候這一塊通常反而是會很後面才說~>>
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| \(v\) 對 \(u\) 的迴歸直線必通過 \((\overline{u},\overline{v})\),
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| 且其斜率為 \(\displaystyle r_{UV}\cdot\frac{S_v}{S_u}\)
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└──────────────────────────<其實這塊只是在思考接下來要怎樣走~不用寫啦>
<<好吧,要把這兩者扯再一起了~>>
因為 \(u=c+dx\),所以 \(\displaystyle \overline{u}=c+d\overline{x}\Rightarrow \overline{x}=\frac{\overline{u}-c}{d}\)
因為 \(v=e+fy\),所以 \(\displaystyle \overline{v}=e+f\overline{y}\Rightarrow \overline{y}=\frac{\overline{v}-e}{f}\)
因為 \(\overline{y}=a+b\overline{x}\),所以 \(\displaystyle \frac{\overline{v}-e}{f}=a+b\left(\frac{\overline{u}-c}{d}\right)\) ───(*)
且
\(\displaystyle r_{UV}\cdot\frac{S_v}{S_u}=\frac{df}{|df|}r_{XY}\cdot\frac{|f|S_y}{|d|S_x}\)
\(\displaystyle =\frac{df}{|d|^2}\cdot r_{XY}\cdot\frac{S_y}{S_x}\)
\(\displaystyle =\frac{f}{d}\cdot b\)
<<再來招喚剛剛思考的那塊~>>
因為 \(v\) 對 \(u\) 的迴歸直線必通過 \((\overline{u},\overline{v})\),
且其斜率 \(\displaystyle r_{UV}\cdot\frac{S_v}{S_u}=\frac{f}{d}\cdot b\)
因此,\(v\) 對 \(u\) 的迴歸直線為
\(\displaystyle v-\overline{v}=\frac{f}{d}\cdot b(u-\overline{u})\)
\(\displaystyle \Rightarrow \frac{v-\overline{v}}{f}=\frac{b}{d}(u-\overline{u})\)
\(\displaystyle \Rightarrow \frac{(v-e)-(\overline{v}-e)}{f}=\frac{b}{d}\left((u-c)-(\overline{u}-c)\right)\)
\(\displaystyle \Rightarrow \frac{v-e}{f}-\frac{\overline{v}-e}{f}=\frac{b(u-c)}{d}-\frac{b(\overline{u}-c)}{d}\)
將(*)帶入可得
\(\displaystyle \Rightarrow \frac{v-e}{f}-a=\frac{b(u-c)}{d}\)
\(\displaystyle \Rightarrow \frac{v-e}{f}=a+b\cdot\frac{u-c}{d}\)
結束。
然後,下次如果是考填充題,那就~
把 \(\displaystyle u=c+dx, v=e+fy\Rightarrow x=\frac{u-c}{d}, y=\frac{v-e}{f}\) 帶入 \(y=a+bx\)
即可得 \(\displaystyle \frac{v-e}{f}=a+b\cdot\frac{u-c}{d}\)