回帰直線の解釈

回帰式の傾きと切片の意味、外挿の危険性などを整理します。

求めた回帰直線をどう解釈し、活用するかを整理します。

白銀 ゆき(普段) 白銀 ゆき

回帰直線が出たら、まず傾きと切片の意味を解釈するの。

若葉 みどり 先生(笑顔) 若葉 みどり 先生

傾き b は『xが1増えた時のyの変化』。
この符号と大きさで関係の方向と強さを把握するわ。

桜井 もも(普段) 桜井 もも

切片 a の解釈は、ちょっと注意が必要なんですよねぇ?

白銀 ゆき(普段) 白銀 ゆき

そう。
x=0 が現実的でない場合(身長0cmなど)は、切片自体に意味はないと考えるべき。

胡桃 あんず(普段) 胡桃 あんず

じゃあ何のためにaを求めるの?

白銀 ゆき(笑顔) 白銀 ゆき

直線の位置を決めるための数学的な必要性ね。
傾きだけでは直線は1本に決まらないから。

若葉 みどり 先生(普段) 若葉 みどり 先生

実用的には、回帰直線でyを予測するときに使うことが多いわ。
たとえば身長180cmの人の体重を予測する、といった具合にね。

胡桃 あんず(普段) 胡桃 あんず

要は、bで『どっち向きにどれだけ動くか』、aで『直線の高さ』が決まるってことじゃん?

白銀 ゆき(笑顔) 白銀 ゆき

うん、その役割分担で合ってるわ。
それと一つ便利な性質があってね。
回帰直線は必ず平均の点 (x̄, ȳ) を通るの。

若葉 みどり 先生(笑顔) 若葉 みどり 先生

前回の式 y = -123.4 + 1.12x で確かめてみましょう。
x に平均の170を入れると ŷ = -123.4 + 1.12×170 = 67。
ちょうど体重の平均 ȳ=67 と一致するでしょう?

回帰直線は必ず平均の点 (x̄, ȳ) を通る

  式: y = -123.4 + 1.12x,  x̄=170, ȳ=67
  x = x̄ = 170 を代入:
    ŷ = -123.4 + 1.12 × 170 = -123.4 + 190.4 = 67 = ȳ

  → 平均身長の人は、ちょうど平均体重と予測される
  → 解釈が正しいかの良い試金石になる

確認クイズ

回帰式 y = 50 + 3x を解釈するとき、最も適切なものはどれか。

  1. x=0 で y=3、x が1増えると y が50増える
  2. x=0 で y=50、x が1増えると y が3増える
  3. x と y は無関係である
  4. y の最大値は53である
こたえを見る

正解: 2. x=0 で y=50、x が1増えると y が3増える

切片 50 が x=0 のときの y、傾き 3 が x が 1 増えたときの y の変化量。よってx=0でy=50、xが1増えるとyが3増える。

若葉みどり先生・白銀ゆき・胡桃あんず・桜井もものイラスト。雪合戦で先生に雪玉が命中して笑い合い

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