题目
某地区粮食产量资料如下: 年份 1999 2000 2001 2002 2003 2004粮食产量 85.6 91.0 96.1 101.2 107.0 112.2试用最小平方法拟合直线趋势方程,并据此方程预测我国2005年该地区的粮食产量。
某地区粮食产量资料如下:

年份 1999 2000 2001 2002 2003 2004
粮食产量 85.6 91.0 96.1 101.2 107.0 112.2
试用最小平方法拟合直线趋势方程,并据此方程预测我国2005年该地区的粮食产量。题目解答
答案
答:解:

拟合直线方程组为:
;b=2.66说明该单位工业产品销售收入的趋势是每年增加2.66万元。
则2005年的预测值为:
万吨解析
考查要点:本题主要考查直线趋势模型的最小平方法应用,包括时间代码的设定、参数计算及预测。
解题核心思路:
- 时间代码设定:当数据项数为偶数时,原点设在数列中间,使时间代码对称分布(如-5, -3, -1, 1, 3, 5),确保$\sum t = 0$,简化计算。
- 参数计算:利用公式$a = \frac{\sum y}{n}$和$b = \frac{\sum ty}{\sum t^2}$,直接求出趋势方程$y_c = a + bt$。
- 预测:根据趋势方程,代入预测年份的时间代码$t$,计算预测值。
破题关键点:
- 对称时间代码:确保$\sum t = 0$,避免复杂计算。
- 公式选择:利用简化的公式快速求解参数。
步骤1:设定时间代码
| 年份 | 时间代码$t$ | 粮食产量$y$ |
|---|---|---|
| 1999 | -5 | 85.6 |
| 2000 | -3 | 91.0 |
| 2001 | -1 | 96.1 |
| 2002 | 1 | 101.2 |
| 2003 | 3 | 107.0 |
| 2004 | 5 | 112.2 |
步骤2:计算必要统计量
- $\sum t = 0$(对称性保证)
- $\sum y = 85.6 + 91.0 + 96.1 + 101.2 + 107.0 + 112.2 = 593.1$
- $\sum t^2 = (-5)^2 + (-3)^2 + (-1)^2 + 1^2 + 3^2 + 5^2 = 70$
- $\sum ty = (-5)(85.6) + (-3)(91.0) + (-1)(96.1) + 1(101.2) + 3(107.0) + 5(112.2) = 186.1$
步骤3:求解参数$a$和$b$
- 截距$a$:
$a = \frac{\sum y}{n} = \frac{593.1}{6} = 98.85$ - 斜率$b$:
$b = \frac{\sum ty}{\sum t^2} = \frac{186.1}{70} \approx 2.66$
步骤4:建立趋势方程
$y_c = 98.85 + 2.66t$
步骤5:预测2005年产量
2005年对应时间代码$t = 7$(2004年$t=5$,下一年$t+2=7$):
$y_c = 98.85 + 2.66 \times 7 = 117.47 \text{(万吨)}$