Функция линейн в excel как пользоваться

Функция EXCEL ЛИНЕЙН()

history 26 января 2019 г.
    Группы статей

  • Статистический анализ

Функция ЛИНЕЙН() специально создана для оценки параметров линейной регрессии, а также для вывода регрессионной статистики (коэффициента детерминации, стандартных ошибок, F -статистики и др.).

Функция ЛИНЕЙН() может использоваться для простой регрессии (в этом случае прогнозируемая переменная Y зависит от одной контролируемой переменной Х) и для множественной регрессии (Y зависит от нескольких Х).

Рассмотрим функцию на примере простой регрессии (оценивается наклон и сдвиг линии регрессии). Использование функции в случае множественной регрессии рассмотрено в соответствующей статье про множественную регрессию .

Функция ЛИНЕЙН() возвращает несколько значений, поэтому для вывода результатов потребуется несколько ячеек. Часто функцию вводят как формулу массива : нажатием клавиш CTRL + SHIFT + ENTER , но, как будет показано ниже, для вывода результатов вычислений это не обязательно.

Функция работает в 2-х режимах. В простейшем случае, когда 4-й аргумент функции опущен или установлен ЛОЖЬ, функция возвращает только 2 значения — это оценки параметров модели: наклона a и сдвига b.

Для того, чтобы вычислить оценки:

  • выделите 2 ячейки в одной строке,
  • в Строке формул введите, например, = ЛИНЕЙН(C23:C83;B23:B83)
  • нажмите CTRL+SHIFT+ENTER.

В левой ячейке будет рассчитано значение наклона , в правой – сдвига .

Примечание : В справке MS EXCEL результат функции ЛИНЕЙН() соответствующий наклону обозначается буквой m, а сдвиг – буквой b.

Примечание : Без формул массива можно обойтись. Для этого нужно использовать функцию ИНДЕКС() , которая выведет нужное значение. Например, чтобы вывести величину сдвига линии регрессии введите формулу = ИНДЕКС(ЛИНЕЙН(C23:C83;B23:B83);1;2) . Если 4-й аргумент функции опущен или установлен ЛОЖЬ, то функция ЛИНЕЙН() в возвращает массив значений вида 1х2 (т.е. 2 ячейки, расположенные в одной строке). Поэтому, для вывода величины сдвига прямой линии регрессии, первый аргумент функции ИНДЕКС() , который является номером строки, должен быть равен 1, а второй аргумент, номер столбца, должен быть равен 2. Чтобы вывести значение наклона линии регрессии формулу =ЛИНЕЙН(C23:C83;B23:B83) достаточно ввести просто как обычную формулу и нажать ENTER . Конечно, можно использовать и формулу =ИНДЕКС(ЛИНЕЙН(C23:C83;B23:B83);1;1) .

Теперь о втором, более сложном режиме функции. Этот режим нужно использовать, если требуется вывести дополнительную статистику (4-й аргумент функции должен быть установлен ИСТИНА). В этом случае функция ЛИНЕЙН() возвращает 10 значений в диапазоне 5х2 ячеек (5 строк и 2 столбца). Как и в более простом режиме, в первой строке возвращаются оценки параметров модели: наклона и сдвига .

Чтобы ввести функцию как формулу массива выполните следующие действия:

  • выделите диапазон 5х2 ячеек (2 столбца и 5 строк),
  • в Строке формул введите формулу ЛИНЕЙН($C$23:$C$83;$B$23:$B$83;;ИСТИНА)
  • чтобы ввести формулу нажмите одновременно комбинацию клавиш CTRL + SHIFT + ENTER

Примечание : Чтобы обойтись без формул массива нужно использовать функцию ИНДЕКС() , которая выведет нужное значение. Например, чтобы вывести коэффициент детерминации R 2 введите формулу = ИНДЕКС(ЛИНЕЙН(C23:C83;B23:B83;;ИСТИНА);3;1) . 3 – это номер строки диапазона 5х2, а 1 – это номер столбца. В файле примера на листе Линейный в диапазоне Q 26: R 30 показано как вывести все значения, возвращаемые функцией ЛИНЕЙН() без формул массива .

Итак, установив 4-й аргумент равным ИСТИНА и введя функцию тем или иным способом, функция выведет:

  • в строке 1: оценки параметров модели (наклон и сдвиг).
  • в строке 2: Стандартные ошибки для наклона и сдвига . Ошибки обозначаются se и seb;
  • в строке 3: коэффициент детерминации и стандартную ошибку регрессии . Обозначаются R 2 и SEy;
  • в строке 4: значение F-статистики и число степеней свободы . Обозначаются F и df;
  • в строке 5: Суммы квадратов SSR, SSE определяющие изменчивость объясненную и необъясненную моделью (см. в статье Простая линейная регрессия разделы про коэффициент детерминации и статью про F-тест ). В справке MS EXCEL SSR, SSE обозначаются как ssreg (Regression Sum of Squares) и ssresid (Residuals Sum of Squares) соответственно.

Примечание : Разобраться в значениях, возвращаемых функцией ЛИНЕЙН() , можно лишь разобравшись в теории линейной регрессии.

В файле примера также приведены формулы, позволяющие сделать расчеты без функции ЛИНЕЙН() – см. диапазон Q 34: R 38 . Альтернативные формулы помогают разобраться в алгоритме расчета вышеуказанных статистических показателей.

—>Информационные технологии —>

Линейная регрессия (функции ЛИНЕЙН, НАКЛОН, ОТРЕЗОК, ПРЕДСКАЗ, ТЕНДЕНЦИЯ)

Функция ЛИНЕЙН

Функция ЛИНЕЙН вычисляет коэффициенты m и b прямой линии y = mx + b , которая наилучшим образом аппроксимирует имеющиеся данные, а также дополнительную регрессионную статистику. Функция возвращает массив данных, который описывает полученную прямую. Синтаксис функции:

ЛИНЕЙН(известные_y, [известные_x], [константа], [статистика])

Пример 1

Даны x и y: (0, 3), (1, 1), (2, 6), (3, 3), (4, 7). Найти коэффициенты m и b прямой линии y = mx + b , наилучшим образом аппроксимирующей эти данные по критерию наименьших квадратов.

Подготовим таблицу как показано ниже. Ячейки E2:F6 не заполняйте, они будут заполнены автоматически.

  1. В A2:A6 введены значения x, блоку присвоено имя х.
  2. В В2:В6 введены значения y, блоку присвоено имя y.
  3. В E2:F6 введена табличная формула <=ЛИНЕЙН(y;x;1;1)>. Для того чтобы ввести табличную формулу, надо выделить блок ячеек E2:F6, ввести формулу и нажать комбинацию клавиш Ctrl Shift Enter . Фигурные скобки вводить вручную не надо.

Пояснение к блоку статистических результатов функции Линейн.

  1. В E2 записан коэффициент m, в F2 — коэффициент b.
  2. В E3:F3 стандартные отклонения для этих коэффициентов.
  3. В E4 записан так называемый коэффициент детерминации R2. Этот коэффициент лежит на отрезке [0; 1]. Считается, что чем ближе этот коэффициент к 1, тем лучше регрессионное уравнение описывает зависимость. Иногда к такой интерпретации надо относиться с осторожностью.
  4. В F4 находится стандартная ошибка для оценки у.
  5. В E5 записано значение F-статистики, а в F5 — количество степеней свободы.
  6. В E6:F6 записана регрессионная сумма квадратов (10) и остаточная сумма квадратов (14).

Функция НАКЛОН

Функция НАКЛОН вычисляет коэффициент m — тангенс угла наклона прямой регрессии. Например: =НАКЛОН(y;x)

Функция ОТРЕЗОК

Функция ОТРЕЗОК вычисляет коэффициент b — отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат. Например: =ОТРЕЗОК(y;x)

Функция ПРЕДСКАЗ

Вычисляет или предсказывает будущее значение по существующим значениям. Предсказываемое значение — это y-значение, соответствующее заданному x-значению. x- и y-значения — известны; новое значение предсказывается с использованием линейной регрессии. Этой функцией можно воспользоваться для прогнозирования.

ПРЕДСКАЗ ( x ; известные_y ; известные_x )

x — точка данных, для которой предсказывается значение.

Функция ТЕНДЕНЦИЯ

Возвращает значения в соответствии с линейным трендом. Аппроксимирует прямой линией (по методу наименьших квадратов) массивы «известные_y» и «известные_x». Возвращает значения y, соответствующие этой прямой для заданного массива «новые_x».

ТЕНДЕНЦИЯ ( известные_y ;[известные_x];[новые_x];[константа])

Новые_x — новые значения x, для которых функция ТЕНДЕНЦИЯ возвращает соответствующие значения y.

Пример 2.

Постройте таблицу по образцу. В примечаниях показаны имена ячеек или формулы. В A5:A9 известныеX, в B5:B9 известныеY. Блоку A5:A12 присвоено имя Х. Рассчитайте Предсказ, Тенденцию и прямую mx+b.

Постройте диаграмму по образцу. На диаграмме видно, что прямая пересекает ось ординат в точке 2 (b=2), а наклон прямой равен 45° (m=1). Прямые Предсказ, Тенденция и mx+b слились в одну линию.

Ссылка на основную публикацию