决定系数 (R²) 计算器

假设检验与统计推断

在下方输入您的数据点以计算决定系数 (R²)、调整后 R²、相关系数 (r) 和线性回归方程。该工具帮助您评估线性模型的拟合优度。

实际示例

通过这些示例了解决定系数在不同场景下的应用。

强正相关

正相关

Y 随 X 增加而持续增加,表现出强线性关系。

X: 1, 2, 3, 4, 5

Y: 2.1, 3.9, 6.2, 8.1, 10.3

强负相关

负相关

Y 随 X 增加而持续减少。

X: 10, 20, 30, 40, 50

Y: 95, 82, 73, 66, 51

弱相关或无相关

无相关

数据点随机分布,表明 X 与 Y 之间没有明显的线性关系。

X: 1, 2, 3, 4, 5, 6

Y: 3, 8, 5, 1, 9, 4

实际案例:学习时间与分数

实际案例

分析学习时间与期末考试分数之间的关系。

X: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Y: 65, 68, 72, 75, 82, 88, 90, 95

其他标题
理解决定系数 (R²):全面指南
深入了解 R² 的概念、应用和数学原理,掌握统计分析。

什么是决定系数 (R²)?

  • 拟合优度的定义
  • R² 与调整后 R² 的区别
  • R² 的取值范围及意义
决定系数(R²)是统计分析中的一个关键指标,尤其在回归模型中。它表示因变量方差中可由自变量预测的比例。简单来说,R² 衡量回归线(模型)对观测数据的拟合程度。R² 为 100% 时,模型完美解释了响应数据的变异性;R² 为 0% 时,模型无法解释任何变异性。
R² 与调整后 R² 的区别
虽然 R² 是一个有用的指标,但它有一个局限性:即使添加无关自变量,R² 也不会降低,这可能会产生误导。而调整后 R² 则考虑了模型中的预测变量数量,只有当新变量比偶然情况更能改善模型时才会增加。因此,在比较不同自变量数量的模型时,调整后 R² 更可靠。

R² 计算器使用分步指南

  • 输入您的数据
  • 解读结果部分
  • 使用示例
我们的计算器简化了 R² 的计算流程。使用方法如下:
1. 数据输入
您需要两组数据:自变量(X 值)和因变量(Y 值)。将它们以逗号分隔的列表输入各自的文本框。确保两组数据点数量相同。
2. 计算
点击“计算”按钮,工具会立即执行线性回归分析。
3. 解读输出
结果卡片不仅显示 R² 和调整后 R²,还显示相关系数 (r)、数据点数量 (n) 以及最佳拟合线的方程。这为您提供了变量关系的全面视图。

R² 的实际应用

  • 金融与经济学
  • 医学与社会科学
  • 工程与质量控制
R² 不仅是学术概念,在各领域有广泛应用。
在金融领域
分析师用 R² 衡量共同基金或股票的变动有多少可由基准指数(如标普 500)解释。高 R² 表明基金表现很大程度上与指数一致。
在社会科学领域
研究人员可能用 R² 判断教育水平和工作年限等因素对收入的预测能力。这有助于理解经济结果的驱动因素。

解读 R²:常见误区与最佳实践

  • 高 R² 并不意味着因果关系
  • 过拟合问题
  • 情境为王
高 R² 往往被视为好现象,但正确解读它以避免统计谬误至关重要。
相关不等于因果
请记住,R² 只表示变量间的关联强度,并不证明自变量的变化导致因变量变化。可能存在潜在变量或巧合关系。
什么是“好”的 R² 值?
没有统一标准来界定“好”的 R²。在物理或化学等精确领域,R² 可能需高于 95%;在人类行为变异性大的社会科学中,R² 达 50% 也可能很强。始终结合具体领域和研究问题评估 R²。

R² 背后的数学:公式与推导

  • 总平方和 (SStot)
  • 残差平方和 (SSres)
  • R² 公式
对于感兴趣数学原理的用户,R² 来源于两个关键部分:
公式
1. 总平方和 (SStot):衡量 Y 值的总方差。公式:SStot = Σ(yᵢ - ȳ)²,其中 yᵢ 为每个观测值,ȳ 为 Y 的均值。
2. 残差平方和 (SSres):衡量模型未能解释的方差。即观测值 (yᵢ) 与预测值 (ŷᵢ) 之差的平方和。公式:SSres = Σ(yᵢ - ŷᵢ)²。
3. :公式为 R² = 1 - (SSres / SStot)。即 R² 等于 1 减去未解释方差的比例。