Najmanji kvadrati

Rezultat uklapanja skupa tačaka podataka sa kvadratnom funkcijom
Konično uklapanje skupa tačaka koristeći aproksimaciju najmanjih kvadrata

Metod najmanjih kvadrata je metod procene parametara u regresionoj analizi zasnovan na minimizovanju zbira kvadrata ostataka (ostatak je razlika između posmatrane vrednosti i prilagođene vrednosti koju daje model) napravljenih u rezultatima svake pojedinačne jednačine. (Jednostavnije, najmanji kvadrati su matematički postupak za pronalaženje krive koja najbolje odgovara datom skupu tačaka minimizovanjem zbira kvadrata pomaka („ostataka“) tačaka od krive.)

Najvažnija primena je u uklapanju podataka. Kada problem ima značajne nesigurnosti u nezavisnoj promenljivoj (promenljiva x), onda jednostavne metode regresije i metode najmanjih kvadrata imaju probleme; u takvim slučajevima, metodologija potrebna za uklapanje modela grešaka u promenljivim može se uzeti u obzir umesto one za najmanje kvadrate.

Problemi najmanjih kvadrata spadaju u dve kategorije: linearni ili obični najmanji kvadrati i nelinearni najmanji kvadrati, u zavisnosti od toga da li su funkcije modela linearne u svim nepoznatim. Problem linearnih najmanjih kvadrata javlja se u statističkoj regresionoj analizi; ima rešenje zatvorenog oblika. Nelinearni problem se obično rešava iterativnim prečišćavanjem; na svakoj iteraciji sistem se aproksimira linearnim, tako da je proračun jezgra sličan u oba slučaja.

Polinomni najmanji kvadrati opisuju varijansu u predviđanju zavisne promenljive kao funkcije nezavisne promenljive i odstupanja od postavljene krive.

Kada zapažanja dolaze iz eksponencijalne porodice sa identitetom kao što je njena prirodna dovoljna statistika i blagi uslovi su zadovoljeni (npr. za normalnu, [Exponential distribution[|eksponencijalnu]], Poasonovu i binomnu raspodelu), standardizovane procene najmanjih kvadrata i procene maksimalne verovatnoće su identične.[1] Metod najmanjih kvadrata se takođe može izvesti kao metod procene momenata.

Sledeća diskusija je uglavnom predstavljena u vidu linearnih funkcija, ali je upotreba najmanjih kvadrata validna i praktična za opštije porodice funkcija. Takođe, iterativnom primenom lokalne kvadratne aproksimacije na verovatnoću (preko Fišerove informacije), metoda najmanjih kvadrata se može koristiti za uklapanje u generalizovani linearni model.

Metod najmanjih kvadrata zvanično je otkrio i objavio Adrijen-Mari Ležandr (1805),[2] iako se obično pripisuje i Karlu Fridrihu Gausu (1809),[3][4] koji je doprineo značajnim teorijskim naprecima metoda,[4] i možda ga je takođe koristio u svojim ranijim radovima 1794. i 1795. godine.[5][4]

Reference

  1. ^ Charnes, A.; Frome, E. L.; Yu, P. L. (1976). „The Equivalence of Generalized Least Squares and Maximum Likelihood Estimates in the Exponential Family”. Journal of the American Statistical Association. 71 (353): 169—171. doi:10.1080/01621459.1976.10481508. 
  2. ^ Mansfield Merriman, "A List of Writings Relating to the Method of Least Squares"
  3. ^ Bretscher, Otto (1995). Linear Algebra With Applications (3rd изд.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. 
  4. ^ а б в Stigler, Stephen M. (1981). „Gauss and the Invention of Least Squares”. Ann. Stat. 9 (3): 465—474. doi:10.1214/aos/1176345451 Слободан приступ. 
  5. ^ Plackett, R.L. (1972). „The discovery of the method of least squares” (PDF). Biometrika. 59 (2): 239—251. 

Literatura

  • Björck, Å. (1996). Numerical Methods for Least Squares Problems. SIAM. ISBN 978-0-89871-360-2. 
  • Kariya, T.; Kurata, H. (2004). Generalized Least Squares. Hoboken: Wiley. ISBN 978-0-470-86697-9. 
  • Luenberger, D. G. (1997) [1969]. „Least-Squares Estimation”. Optimization by Vector Space Methods. New York: John Wiley & Sons. стр. 78—102. ISBN 978-0-471-18117-0. 
  • Rao, C. R.; Toutenburg, H.; et al. (2008). Linear Models: Least Squares and Alternatives. Springer Series in Statistics (3rd изд.). Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-74226-5. 
  • Van de moortel, Koen (април 2021). „Multidirectional regression analysis”. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
  • Wolberg, J. (2005). Data Analysis Using the Method of Least Squares: Extracting the Most Information from Experiments. Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-25674-8. 

Spoljašnje veze

  • Mediji vezani za članak Najmanji kvadrati na Vikimedijinoj ostavi
  • п
  • р
  • у
Deskriptivna statistika
aritmetička sredina, geometrijska sredina - medijana - modus - moć testa - varijansa - standardna devijacija
Analitička (inferencijalna) statistika
testiranje hipoteza - značaj - nulta hipoteza/alternativna hipoteza - greška - Z-test - Studentova t-statistika - maksimalna verodostojnost - Standard score/Z score - P-vrednost - analiza varijanse
Analiza preživljavanja
Funkcija preživljavanja - Kaplan-Mejer - Mantel-Koksov test - stopa kvarenja - modeli proporcionalnih rizika
Raspodele verovatnoćeKorelacija
Confounding variable - Pirsonov koeficijent korelacije - rang korelacije (Spearman's rank correlation coefficient, Kendalov tau koeficijent)
regresiona analiza
Normativna kontrola: Državne Уреди на Википодацима
  • Japan
  • Češka