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统计
题目

假设某企业的生产成本 C 与产量 Q 之间的关系为 C = alpha Q^2 + beta Q + mu,请说明如何将其转化为线性回归模型,并写出转化后的模型形式。

假设某企业的生产成本 $C$ 与产量 $Q$ 之间的关系为 $C = \alpha Q^2 + \beta Q + \mu$,请说明如何将其转化为线性回归模型,并写出转化后的模型形式。

题目解答

答案

将 $ C = aQ^2 + bQ + \mu $ 转化为线性回归模型,可令 $ X_1 = Q^2 $,$ X_2 = Q $,则模型变为: \[ C = \beta_1 X_1 + \beta_2 X_2 + \mu \] 其中,$ \beta_1 = a $,$ \beta_2 = b $,$ \mu $ 为误差项。此模型符合线性回归形式,因 $ C $ 是 $ X_1 $ 和 $ X_2 $ 的线性组合。 最终转化后的模型为: \[ C = \beta_1 Q^2 + \beta_2 Q + \mu \] (若需保留截距项,可写为 $ C = \beta_0 + \beta_1 Q^2 + \beta_2 Q + \mu $,但本题中 $ \beta_0 = 0 $。)

解析

本题考查的知识点是将非线性的生产成本函数转化为线性回归模型。解题的关键思路在于理解线性回归模型的定义,即因变量是自变量的线性组合,然后通过变量代换的方法将给定的非线性函数转化为符合线性回归形式的模型。

下面进行详细的转化过程:
已知生产成本 $C$ 与产量 $Q$ 之间的关系为 $C = \alpha Q^2 + \beta Q + \mu$,这是一个关于产量 $Q$ 的二次函数,是非线性的。
为了将其转化为线性回归模型,我们引入新的变量。令 $X_1 = Q^2$,$X_2 = Q$。
将 $X_1$ 和 $X_2$ 代入原方程,原方程 $C = \alpha Q^2 + \beta Q + \mu$ 就可以写成 $C = \alpha X_1 + \beta X_2 + \mu$。
这里我们把 $\alpha$ 记为 $\beta_1$,$\beta$ 记为 $\beta_2$,则转化后的模型为 $C = \beta_1 X_1 + \beta_2 X_2 + \mu$,其中 $\beta_1 = \alpha$,$\beta_2 = \beta$,$\mu$ 为误差项。
由于 $C$ 是 $X_1$ 和 $X_2$ 的线性组合,所以此模型符合线性回归形式。
若需要保留截距项,一般的线性回归模型形式为 $C = \beta_0 + \beta_1 X_1 + \beta_2 X_2 + \mu$,但在本题给定的原方程 $C = \alpha Q^2 + \beta Q + \mu$ 中,没有常数项,即相当于截距项为 0,所以 $\beta_0 = 0$,最终转化后的模型为 $C = \beta_1 Q^2 + \beta_2 Q + \mu$。

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