Wie kann ich eine abwärts tendierende Zahlenreihe in Excel zurückbilden?

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Ich möchte diese Daten verwenden, um eine Gleichung mit Excel abzuleiten.

300 13
310 12.6
320 12.2
330 11.8
340 11.4
350 11
360 10.8
370 10.6
380 10.4

Wenn x steigt, sinkt y. Scheint unkompliziert. Wenn ich jedoch eine polynomielle Regression dieser Daten durchführe, funktioniert die erzeugte Gleichung nicht, obwohl die Trendlinie ziemlich gut mit den Daten übereinstimmt. Die Gleichung lautet 0.0096x2 - 0.4181x + 13.341 Wenn ich x-Werte zu dieser Gleichung hinzufüge, steigen die Zahlen! Also stimmt hier etwas nicht.

Meine Schritte:

  • Platzieren Sie beide Zahlenreihen in Excel
  • wähle den zweiten Satz aus (13, 12.6 ...)
  • Plotten Sie ein Liniendiagramm
  • Legen Sie den ersten Satz als Beschriftung für die x-Achse fest
  • Wählen Sie Serie1 und fügen Sie eine Polynom-Trendlinie (2) hinzu, zeigen Sie die Gleichung an und zeigen Sie das Quadrat R an

Das ergibt die obige Gleichung mit einem R ^ 2-Wert von 0,9955. Aber wenn ich diese Gleichung verwende, werden diese Ausgaben für diese Eingaben nicht erzeugt.

Klar mache ich was falsch.

Bearbeiten: oder ist es Excel? Hier ist das Diagramm dieser Gleichung (oben): equation graph

Klar das tendiert für den Bereich 300-390 nicht nach unten .

Hier ist die wahre Gleichung, die zu diesen Daten passt:

Quadratische Anpassung: y = a + bx + cx ^ 2 Koeffizientendaten:
a = 4,53E + 01 b = -1,66E-01 c = 1,95E-04

Vielen Dank, dass Sie CurveExpert 1.4.

jcollum
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Wenn Sie sich den Teil der gezeichneten Kurve ansehen, in dem x & lt; 0. Wenn Sie es für alle Werte nach unten wollen, versuchen Sie eine lineare Anpassung.
Mark
Wenn Sie die X-Werte in die Gleichungen einfügen und 3 signifikante Zahlen anzeigen, unterscheiden sich die y-Werte für meine Lösung und CurveExpert nur für x = 320 und meine ist näher. Daher müssen wir aussagekräftigere Zahlen verwenden und nach den Fehlern in den Lösungen suchen, für die ich die vollständige Fehleranalyse vergessen habe
Mark
@Mark: Hast du dir die Grafiken angesehen, die ich gepostet habe? Das sind niemals Abwärtstrends. Die Ableitung von x ^ 2 + c ist immer positiv oder Null.
jcollum
Die Ableitung von x ^ 2 + c ist 2x, ist also negativ für x & lt; 0
Mark
und ist auf der linken Seite nach unten gerichtet - die Kurvenanpassung zeigt nur einen kleinen Teil der Kurve
Mark

Antworten:

2

Ich weiß nicht, wie Sie diese Gleichung in Excel erhalten haben, da dies die Gleichung ist, die ich erhalte:

enter image description here

Stellen Sie sicher, dass der Grad des Polynoms 2 ist und dass Sie keine Abschnitte oder Prognosen für die Erstellung der Trendlinie festgelegt haben.

Eine andere Sache, Sie sagten, x erhöht und y verringert. Dies bedeutet, dass Sie eine Exponentialkurvenanpassung durchführen sollten (es sei denn, es handelt sich um eine lineare Abnahme, die es nicht ist):

enter image description here

Es ist wichtig zu beachten, dass die Kurvenanpassung wirklich nur innerhalb von funktioniert Grenzen von Daten, die Sie eingegeben haben. Sie können damit die zukünftigen Werte nicht "genau vorhersagen". Sie können Werte nur zwischen den Grenzen Ihrer ursprünglichen Daten schätzen.

Der Grund, warum ich die Verwendung eines Exponentials vorschlage, liegt im Verständnis des "Trends" der Daten und der Art und Weise, wie Computer diese "Trendgleichungen" berechnen. Angenommen, ich habe 3 Datenpunkte und erstelle eine Polynomfunktion, die perfekt zu den Daten passt:

enter image description here

Wenn ich jedoch mehr Datenpunkte aufnehme, liegen diese außerhalb meiner ursprünglichen Datenpunkte. (Ja, ich verstehe, dass Excel NIEMALS eine Funktion wie diese erstellen würde, aber es soll einen Punkt hervorheben.) Bei der Analyse von Daten muss eine Entscheidung basierend auf dem getroffen werden, was sie wissen.

Auch wenn mein R-Wert niedriger ist als der Ihre (um nur 0,01), macht das Wissen, dass die Daten mit zunehmendem x abnehmen, das Exponential zu einer besseren Wahl, da Sie bereits wissen, was Sie tun. Ebenso wäre eine lineare Anpassung in der obigen Grafik die bessere Wahl. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Hochrechnung und Interpolation .

James Mertz
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Sie haben den Teil meines Posts verpasst, in dem ich die von CurveExpert generierte Kurvengleichung eingegeben habe. Diese Gleichung basierte auf x ^ 2 und passte zu den Daten. Außerdem hatte meine ursprüngliche Gleichung aus Excel einen besseren R ^ 2-Wert als die von Ihnen generierte Gleichung. Sie haben Recht mit der Reichweite, aber ich sehe die Relevanz nicht.
jcollum
bearbeitete Antwort in Antwort @jcollum
James Mertz
OK. Dies führt jedoch immer noch nicht zu der Frage, warum Excel a) besagt, dass es eine Gleichung mit einem hohen R-Wert hat, die in keiner Weise zu den Daten passt. Die von CurveExpert generierte Gleichung generiert tatsächlich die Daten im Bereich, die von Excel generierte Gleichung jedoch nicht.
jcollum
Daten nehmen ab, wenn x zunimmt, was überhaupt nicht exponentiell ist - die Wahl des Polynoms oder Exponentials ist das Modell, das den Daten zugrunde liegt und nicht unbedingt nur aus den Daten ausgewählt wird. Ich kann Parabeln konstruieren, bei denen mit zunehmendem x das y abnimmt - z. y = x ^ 2 oder y = -bx + c
Mark
@ Mark richtig, aber im Allgemeinen und IMO, Exponential ist eine bessere Anpassung an die Situation.
James Mertz
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Ich gab diese ein und erhielt das Ergebnis als

y = .000186x ^ 2 - 0.160247x + 44.385628 mit R ^ 2 = 0.995

also eine gute Passform

Ich habe x und y als Spaltenüberschriften eingegeben
Dann war die erste Spalte die x-Werte und die zweite Spalte das y

Wählen Sie beide Spalten aus

Chart - Geigenachsen einfügen

Trendlinie hinzufügen.

enter image description here Extrapolation for range 0:500Zoomed in on the range from the data

Mark
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Äh? Ich habe gerade getan, was Sie gesagt haben, und eine andere Gleichung erhalten. Der Punkt ist jedoch: x ^ 2 + x + c ist kein nach unten tendierender Graph. Siehe hier: " wolframalpha.com/input/?i=x ^ 2 +% 2B + x & amp; a = * MC. ~ -_ * Graph-
jcollum
OK, Wolfram-Links sind kaputt. Sie müssen kopieren und vorsichtig einfügen.
jcollum
@wilson: ahh, was ist der Trick da? []?
jcollum
@jcollum, [link description](http://...)und auch ersetzen ^ mit %5E
wilson