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Die Tabelle gibt den Kfz Bestand für Zeitraum 1992 - 2012

Jahr/KFZ Bestand in Mio:

1992/ 4,5

1997/ 5,2

2002/ 5,4

2007/ 5,8

2012/ 6,3


Die zeitliche Entwicklung des Kfz-Bestand soll mit den Daten der obigen Tabelle durch eine LINEARE Regressionsfunktion „K„ beschrieben werden.

Frage: Ermitteln Sie eine Gleichung dieser linearen Regressionfunktion. Wählen Sie t=0 für Jahr 1992.


Die Lösung ist K(t) = 0.084 mal t + 4.6

Aber wie rechnet man das aus? Wie kommt man auf 0.084 und auf 4.6??


Danke für die Unterstützung! :)

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hallo

ihr müsst doch wohl lineare Regression  bestimmt haben?

was daran kannst du nicht?

lul

Ich kann eine etwas üblichere, leichtere Berechnung einer Ausgleichgerade zu Fuß anbieten.
mfg Georg

Der Plot zur Aufgabe:

~plot~ {1992|4.5};{1997|5.2};{2002|5.4};{2007|5.8};{2012|6.3};0.084*(x-1992)+4.6;[[1990|2020|-1|8]] ~plot~

1 Antwort

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Aloha :)

Du suchst eine lineare Regressionsfunktion. Eine solche hat die Form:$$K(t)=m\cdot t+b$$Du hast 5 Wertepaare \((t|K(t))\) angegeben. Diese setzen wir in die Gleichung ein und beachten, dass wir \(t=0\) für das Jahr \(1992\) wählen sollen:$$\begin{array}{r}4,5&=&m\cdot0&+&b\\5,2&=&m\cdot5&+&b\\5,4&=&m\cdot10&+&b\\5,8&=&m\cdot15&+&b\\6,3&=&m\cdot20&+&b\end{array}$$Dieses Gleichungssystem schreiben wir in Matrix-Schreibweise hin:$$\begin{pmatrix}0 & 1\\5 & 1\\10 & 1\\15 & 1\\20 & 1\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}m\\b\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}4,5\\5,2\\5,4\\5,8\\6,3\end{pmatrix}$$Es handelt sich um ein sog. überbestimmtes Gleichungssystem. Das heißt, es gibt mehr Gleichungen als Unbekannte. Ein solches Gleichungssystem lässt sich in der Regel nicht so lösen, dass alle Gleichungen erfüllt werden. Man kann jedoch eine bestmögliche Lösung finden, in dem Sinne, dass die Summe der quadratischen Abweichungen minimal ist (Methode der kleinsten Quadrate). Dazu multiplizieren wir beide Seiten der Gleichung mit der transponierten Matrix:$$\begin{pmatrix}0 & 5 & 10 & 15 & 20\\1 & 1 & 1 & 1 & 1\end{pmatrix}\begin{pmatrix}0 & 1\\5 & 1\\10 & 1\\15 & 1\\20 & 1\end{pmatrix}\binom{m}{b}=\begin{pmatrix}0 & 5 & 10 & 15 & 20\\1 & 1 & 1 & 1 & 1\end{pmatrix}\begin{pmatrix}4,5\\5,2\\5,4\\5,8\\6,3\end{pmatrix}$$und erhalten ein eindeutig lösbares Gleichungssystem:$$\begin{pmatrix}750 & 50\\50 & 5\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}m\\b\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}293\\27,2\end{pmatrix}$$Seine Lösung lautet:$$\begin{pmatrix}m\\b\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}0,084\\4,6\end{pmatrix}$$Die bestmögliche Regressionsgerade ist also:$$K(t)=0,084\cdot t+4,6$$

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