1、2、多元线性回归模型在多要素的地理环境系统中,多个(多于两个)要素之间也存在着相互影响、相互关联的情况。因此,多元地理回归模型更带有普遍性的意义。(1)多元线性回归模型的建立假设某一因变量 y 受 k 个自变量 的影响,其 n 组观测值为( ) ,kx,.21 kaaxy,.,21。那么,多元线性回归模型的结构形式为:na,.2(3.2.11)akaaa xxy.210式中:为待定参数;k,.10为随机变量。a如果 分别为 的拟合值,则回归方程为kb,.10 k.,210= (3.2.12)kxbxb.21式中:为常数;0b称为偏回归系数。k,.21偏回归系数 ( )的意义是,当其他自变量 (
2、 )都固定时,自变量ik,.21jxi每变化一个单位而使因变量 y 平均改变的数值。ix根据最小二乘法原理, ( )的估计值 ( )应该使ik,.0ibk,.210(3.2.13)min.121012 na kaana xxbyyQ有求极值的必要条件得(3.2.14)najaj nkxybQ110 ),.21(02将方程组(3.2.14)式展开整理后得:(3.2.15) nakknanaknaknak naknananana aaaaa nknann yxbbxbxbx xyxbbxbxx x11221101 1212112012 111121 20 )(.)()()( )()()()( .方
3、程组(3.2.15)式,被称为正规方程组。如果引入一下向量和矩阵: knnkknk xxxxXyYbb.1.1,.,. 233221121210 knnkkknkknT xxxXA .1.1233221132121132 naknaknaknak naknanana aaaa kn xxxxxx121211 1121212 112112. naknaaknkknT yxyxyyxxYXB11213213211321 则正规方程组(3.2.15)式可以进一步写成矩阵形式(3.2.15)BAb求解(3.2.15)式可得:(3.2.16)YXT11)(如果引入记号: ),.2,()(1 kjixxL
4、najjaiijiij ),.1()(1iynaaiiiy则正规方程组也可以写成:(3.2.15 )kykkk ykxbxbyLLbb.21021 222 121(2)多元线性回归模型的显著性检验与一元线性回归模型一样,当多元线性回归模型建立以后,也需要进行显著性检验。与前面的一元线性回归分析一样,因变量 y 的观测值 之间的波动或差异,是由两个ny,.21因素引起的,一是由于自变量 的取之不同,另一是受其他随机因素的影响而引kx,.21起的。为了从 y 的离差平方和中把它们区分开来,就需要对回归模型进行方差分析,也就是将 y 的离差平方和 或(L yy)分解成两个部分,即回归平方和 U 与剩余平方和 Q:TSQLSyT在多元线性回归分析中,回归平方和表示的是所有 k 个自变量对 y 的变差的总影响,它可以按公式 kiiynaLbyU121)(计算,而剩余平方和为 UyQynaa21)(以上几个公式与一元线性回归分析中的有关公式完全相似。它们所代表的意义也相似,即回归平方和越大,则剩余平方和 Q 就越小,回归模型的效果就越好。不过,在多元线性回归分析中,各平方和的自由度略有不同,回归平方和 U 的自由度等于自变量的个数 k,而剩余平方和的自由度等于 ,所以 F 统计量为:1kn)1/(knQUF当统计量 F 计算出来之后,就可以查 F 分布表对模型进行显著性检验。