第5講 回帰分析

回帰係数の分散

V[β^1]=V[i=1n(xix¯Sxx)yi]=i=1nV[(xix¯Sxx)yi]=i=1n(xix¯Sxx)2V[yi]=i=1n(xix¯Sxx)2V[β0+β1xi+ϵi]=i=1n(xix¯Sxx)2V[ϵi]=i=1n(xix¯Sxx)2σ2=σ2Sxx2i=1n(xix¯)2=σ2Sxx2Sxx=σ2Sxx
V[β^0]=V[i=1n(1nx¯xix¯Sxx)yi]=i=1nV[(1nx¯xix¯Sxx)yi]=i=1n(1nx¯xix¯Sxx)2V[yi]=σ2i=1n(1nx¯xix¯Sxx)2=σ2i=1n(1n221nx¯xix¯Sxx+x¯2(xix¯)2Sxx2)=σ2(i=1n1n22x¯nSxxi=1n(xix¯)+x¯2Sxx2i=1n(xix¯)2)=σ2(1n+x¯2Sxx)
Cov[β^0,β^1]=Cov[i=1n(xix¯Sxx)yi, i=1n(1nx¯xix¯Sxx)yi]=i=1n(xix¯Sxx)(1nx¯xix¯Sxx)V[yi]    (Cov[yi,yi]=V[yi], Cov[yi,yj]=0)=i=1n(xix¯nSxxx¯(xix¯)2Sxx2)σ2=i=1n(x¯(xix¯)2Sxx2)σ2=x¯σ2Sxx2i=1n(xix¯)2=x¯σ2Sxx2Sxx=x¯σ2Sxx