الانحدار غير الخطي المتعدد Non-Linear Multiple Regression

معادلة الانحدار التكعيبي Cubic Regression Equation

    هذه المعادلة من الدرجة الثالثة وهي امتداد للمعادلة التربيعية والحاجة للقوة الثالثة أي الدرجة الثالثة أي إضافة X3 للمعادلة التربيعية لتضبيط البيانات الموجودة والصورة العامة لمعادلة الدرجة الثالثة (التكعيبية) هي:

Y = a + bX + cX2 + dX3

نحول هذه المعادلة لصورة خطية بفرض:   X = X1   ,   X2 = X2  ,  X3 = X3  فتكون المعادلة الخطية بعد الفرضية هذه هي:

Y = a + bX1 + cX2 + dX3

ويمكن حساب قيم الثوابت هنا a , b , c , d جبريا وهو أمر ليس بالسهل ولذا نستخدم الحاسب الآلي من خلال SPSS , MINITAB ,  ...

والتمثيل البياني للمعادلة التكعيبية يبينها الشكل التالي حيث أن:

التقعر لأعلى: المنحنى يقع فوق مماساته.

التقعر لأسفل: المنحنى يقع أسفل مماساته.

 قطة الانقلاب: النقطة التي يتحول عندها المنحنى من تقعره لأسفل إلى تقعره لأعلى

                    أو هي النقطة التي تكون عندها المشتقة الثانية تساوي صفر.

والشكل يبين شكل المعادلة  Y = a + bX + cX2 + dX3 وهو الصورة العامة لمعادلة الدرجة الثالثة.

 


مثال:

    مستعيناً ببرنامج MINITAB أوجد معادلة الانحدار التكعيبي من جدول التوزيع التالي والذي يبين عدد الوحدات المنتجة بالمئات لستة أنواع من أجهزة الراديو (X) ومعدل كلفة الجهاز الواحد المنتج بالدينار البحريني (Y) وأرسم الخط البياني للمعادلة.

6 5 4 3 2 1 عدد الأجهزة (X)
6 4 5 4 2 3 تكلفة الوحدة (Y)

الحل:

    نتبع نفس الطريقة التي استخدمت في المثال السابق لمعرفة المعادلة التربيعية باستخدام برنامج MINITAB مع إضافة المتغير الجديد X3 للمتغيرين X1 , X2 وبالتالي نحصل على المعادلة وقيم الثوابت وهي: 3 ، 0.63 ، 0.35 ، 0.028 لقيم a , b , c , d والمعادلة الخطية من صفحة نتائج MINITAB وهي:

The regression equation is

Y = 3.00 0.63 x1 + 0.35 x2 0.028 X3

Predictor     Coef     SE Coef        T           P

Constant     3.000       4.363        0.69      0.563

x1              – 0.627      4.971      0.13     0.911

x2                 0.345      1.591         0.22     0.848

X3             0.0278    0.1503    0.18     0.870

والمعادلة التكعيبية بعد إعادة الفرضية للمتغير X الأصل هي: Y = 3 0.63X + 0.35 x2 0.028 X3

والتمثيل البياني لها مبين بالشكل الآتي: