最小二乘法
最小二乘法是应用比较广泛的一种曲线拟合方法。 以各观测值(如时间系列)与估计值间的误差平方和作为目标函数,寻求并确定使得此目标函数达到极小值时目标函数中的各个参数值,并由这些参数建立起给定的一组样本观测值拟合曲线方程的方法,称为最小二乘法。 由给定的观测数据,先做散布点图,观察其趋势。在趋势线为直线的情况下,用偏微分可得出两个标准方程式: ∑y=Na+b∑x ∑xy=a∑x+b∑x2 根据标准方程式可求出参数a和b,然后根据a和b建立线性方程式。 如果趋势线是非线性的,是某些如指数函数、幂函数等的特殊曲线,则可先对方程式取对数,取得线性方程后,再利用上面的方法步骤求得线性方程的参数,然后进行换算,求出所求函数的参数,建立起曲线的方程式。 最小二乘法的优点是运算简单,可以很好地平滑趋势的随机干扰,有可能对方程或参数作出无偏和独立的估算。 根据最小二乘法拟合出方程后,可以按照各变量间的关系求预测各未知量,从而为决策提供未来的信息。它是初级定量预测的一种重要方法。 在使用最小二乘法时,必须注意:(1)选择最适合的趋势线。 (2)在拟合的某些曲线中,如抛物线、指数曲线的y值可以无限的上升或下降,这会使预测失去意义。因此,这种曲线只能在某段时间范围内有意义,作过于远期的预测是不适宜的。 |