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1[경영지도사 1차] 20년 1회차

임의의 10개 데이터 (x1, y1), …, (x10, y10) 을 이용하여 얻어진 회귀분석 결과표는 다음과 같다. 이를 이용하여 추정회귀식 y^=α^+β^x\hat{y}=\hat{\alpha}+\hat{\beta}x 를 구하고자 한다. 최소제곱법을 이용하여 계산한 α^, β^\hat{\alpha},\ \hat{\beta} 으로 옳은 것은?

xˉ\bar{x}10
yˉ\bar{y}40
∑i=110(xi−xˉ)2\sum_{i=1}^{10}(x_i-\bar{x})^230
∑i=110(xi−xˉ)(yi−yˉ)\sum_{i=1}^{10}(x_i-\bar{x})(y_i-\bar{y})60
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해설

최소제곱법으로 구하면 기울기는 2, 절편은 20이 되어 추정회귀식은 y^=20+2x\hat{y}=20+2x이다.

표에서 주어진 값은 xˉ=10\bar{x}=10, yˉ=40\bar{y}=40, ∑(xi−xˉ)2=30\sum(x_i-\bar{x})^2=30, ∑(xi−xˉ)(yi−yˉ)=60\sum(x_i-\bar{x})(y_i-\bar{y})=60이다. 기울기는 편차곱합을 x의 편차제곱합으로 나눈 값이므로
β^=∑(xi−xˉ)(yi−yˉ)∑(xi−xˉ)2=6030=2\hat{\beta}=\dfrac{\sum(x_i-\bar{x})(y_i-\bar{y})}{\sum(x_i-\bar{x})^2}=\dfrac{60}{30}=2

절편은 회귀직선이 반드시 평균점 (xˉ, yˉ)(\bar{x},\ \bar{y})를 지난다는 성질에서 나온다.
α^=yˉ−β^xˉ=40−2×10=20\hat{\alpha}=\bar{y}-\hat{\beta}\bar{x}=40-2\times 10=20

따라서 절편 20, 기울기 2이며, x가 1만큼 커질 때 y의 추정값이 2만큼 증가한다는 뜻이다. 표에 주어진 값이 이미 편차의 합(제곱합·곱합)이므로 표본크기 10으로 따로 나눌 필요가 없다는 점에 유의한다.

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