统计 / 关系

线性回归计算器(最佳拟合直线)

使用最小二乘法为配对数据拟合直线:计算方程、带标准误差的斜率和截距、R²、斜率的p值、预测值、带直线的散点图以及残差。

线性回归计算器(最佳拟合直线): 最小二乘法选择斜率b = Σ(x − x̄)(y − ȳ) ÷ Σ(x − x̄)²和截距a = ȳ − b·x̄,使直线经过均值点,并让垂直距离的平方和尽可能小。R²等于1减去残差平方和除以总平方和。对于示例数据,直线为y = 1.998x + 0.036,R² = 0.999。标准误差和p值与SciPy的linregress一致。 完全在浏览器中本地运行,文件不会上传到服务器。

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最佳拟合线y = 1.9976x + 0.0357
R²0.9988Y变化中得到解释的比例
斜率1.9976SE 0.0278,p < 0.0001
截距0.0357SE 0.1404
XY拟合值残差
12.12.03330.0667
23.94.031-0.131
36.26.02860.1714
47.88.0262-0.2262
510.110.02380.0762
612.212.02140.1786
713.814.019-0.219
816.116.01670.0833

最小二乘法选择一条直线,使各点到直线的垂直距离平方和尽可能小:斜率 = Σ(x − x̄)(y − ȳ) ÷ Σ(x − x̄)²,且直线经过均值点。R²表示该直线解释的Y变化所占的比例。超出X值范围的预测只是推测;残差呈现某种规律,说明直线不是合适的形状。

示例

身高为160–185 cm、间隔5 cm,体重分别为55、60、65、72、78和85 kg:体重 = 1.206 × 身高 − 138.8,R² = 0.996,在身高177 cm时预测体重为74.6 kg。

如需绘制其他函数,请使用函数图像计算器。

斜率与相关性

斜率等于r ×(Y的标准差 ÷ X的标准差),因此斜率的p值与相关性的p值相同。简单直线的R²恰好等于r²。

如需在不拟合直线的情况下衡量关系强度,请使用相关性计算器。

使用方法

  1. 按相同顺序粘贴X值和Y值。
  2. 查看方程、R²和斜率的p值。
  3. 输入X值来预测Y,并检查残差。

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常见问题

R²说明了什么?

它表示这条直线能够解释Y的变异比例:0.9表示90%。较高的R²并不能证明这条直线就是正确的模型。

可以预测数据范围之外的值吗?

可以,但超出X的范围进行外推存在风险:这种关系可能会弯曲或停止。

残差有什么用?

残差是每个点与直线之间的垂直间距。如果残差呈现某种模式,例如形成曲线,就说明直线的形状不正确。

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