Најмањи квадрати

Метод најмањих квадрата је метод процене параметара у регресионој анализи заснован на минимизовању збира квадрата остатака (остатак је разлика између посматране вредности и прилагођене вредности коју даје модел) направљених у резултатима сваке појединачне једначине. (Једноставније, најмањи квадрати су математички поступак за проналажење криве која најбоље одговара датом скупу тачака минимизовањем збира квадрата помака („остатака“) тачака од криве.)

Резултат уклапања скупа тачака података са квадратном функцијом
Конично уклапање скупа тачака користећи апроксимацију најмањих квадрата

Најважнија примена је у уклапању података. Када проблем има значајне несигурности у независној променљивој (променљива x), онда једноставне методе регресије и методе најмањих квадрата имају проблеме; у таквим случајевима, методологија потребна за уклапање модела грешака у променљивим може се узети у обзир уместо оне за најмање квадрате.

Проблеми најмањих квадрата спадају у две категорије: линеарни или обични најмањи квадрати и нелинеарни најмањи квадрати, у зависности од тога да ли су функције модела линеарне у свим непознатим. Проблем линеарних најмањих квадрата јавља се у статистичкој регресионој анализи; има решење затвореног облика. Нелинеарни проблем се обично решава итеративним пречишћавањем; на свакој итерацији систем се апроксимира линеарним, тако да је прорачун језгра сличан у оба случаја.

Полиномни најмањи квадрати описују варијансу у предвиђању зависне променљиве као функције независне променљиве и одступања од постављене криве.

Када запажања долазе из експоненцијалне породице са идентитетом као што је њена природна довољна статистика и благи услови су задовољени (нпр. за нормалну, експоненцијалну, Поасонову и биномну расподелу), стандардизоване процене најмањих квадрата и процене максималне вероватноће су идентичне.[1] Метод најмањих квадрата се такође може извести као метод процене момената.

Следећа дискусија је углавном представљена у виду линеарних функција, али је употреба најмањих квадрата валидна и практична за општије породице функција. Такође, итеративном применом локалне квадратне апроксимације на вероватноћу (преко Фишерове информације), метода најмањих квадрата се може користити за уклапање у генерализовани линеарни модел.

Метод најмањих квадрата званично је открио и објавио Адријен-Мари Лежандр (1805),[2] иако се обично приписује и Карлу Фридриху Гаусу (1809),[3][4] који је допринео значајним теоријским напрецима метода,[4] и можда га је такође користио у својим ранијим радовима 1794. и 1795. године.[5][4]

Референце

уреди
  1. ^ Цхарнес, А.; Фроме, Е. L.; Yу, П. L. (1976). „Тхе Еqуиваленце оф Генерализед Леаст Сqуарес анд Маxимум Ликелихоод Естиматес ин тхе Еxпонентиал Фамилy”. Јоурнал оф тхе Америцан Статистицал Ассоциатион. 71 (353): 169—171. дои:10.1080/01621459.1976.10481508. 
  2. ^ Мансфиелд Мерриман, "А Лист оф Wритингс Релатинг то тхе Метход оф Леаст Сqуарес"
  3. ^ Бретсцхер, Отто (1995). Линеар Алгебра Wитх Апплицатионс (3рд изд.). Уппер Саддле Ривер, Њ: Прентице Халл. 
  4. ^ а б в Стиглер, Степхен M. (1981). „Гаусс анд тхе Инвентион оф Леаст Сqуарес”. Анн. Стат. 9 (3): 465—474. дои:10.1214/аос/1176345451 . 
  5. ^ Плацкетт, Р.L. (1972). „Тхе дисцоверy оф тхе метход оф леаст сqуарес” (ПДФ). Биометрика. 59 (2): 239—251. 

Литература

уреди

Спољашње везе

уреди