Méthode WorksheetFunction.LinEst (Excel)

Calcule les statistiques d’une ligne à l’aide de la méthode des moindres carrés pour calculer une droite qui correspond le mieux à vos données et renvoie une matrice qui décrit la ligne. Comme cette fonction renvoie une matrice de valeurs, elle doit être entrée sous forme de formule matricielle.

Syntaxe

expression. LinEst (arg1, arg2, arg3, arg4)

expression Variable représentant un objet WorksheetFunction.

Paramètres

Nom Requis/Facultatif Type de données Description
Arg1 Obligatoire Variant Known_y : ensemble des valeurs y déjà connues dans la relation y = MX + B.
Arg2 Facultatif Variante x_connus - ensemble de valeurs x facultatives que vous connaissez peut-être déjà dans la relation y = mx + b.
Arg3 Facultatif Variante Const - valeur logique indiquant si la constante b doit être forcée pour être égale à 0.
Arg4 Facultatif Variante Stats - valeur logique qui spécifie si des statistiques de régression supplémentaires doivent être renvoyées.

Valeur renvoyée

Variant

Remarques

L’équation de la droite est y = mx + b ou y = m1x1 + m2x2 + ... + b (s’il existe plusieurs plages de valeurs x), où la valeur dépendante y est une fonction des valeurs indépendantes x. Les valeurs_m sont des coefficients correspondant à chaque valeur x et b est une valeur constante. Notez que x, y et m peuvent être des vecteurs. Le tableau retourné par LinEst est {mn,mn-1,...,m1,b}. LinEst peut également renvoyer des statistiques de régression supplémentaires.

Si les known_y du tableau se trouvent dans une seule colonne, chaque colonne de known_x est interprétée comme une variable distincte.

Si le tableau known_y se trouve dans une seule ligne, chaque ligne de known_x est interprétée comme une variable distincte.

La matrice x_connus peut inclure un ou plusieurs ensembles de variables. Si une seule variable est utilisée, les matrices y_connus et x_connus peuvent être des plages de valeurs de toute forme, tant que leurs dimensions sont égales. Si plusieurs variables sont utilisées, la matrice y_connus doit être un vecteur (c'est-à-dire, une plage de valeurs avec une hauteur d'une ligne ou une largeur d'une colonne).

Si known_x est omis, on suppose qu’il s’agit du tableau {1,2,3,...} de la même taille que celui de known_y.

  • Si l’argument constante est True ou omis, b est calculé normalement.

  • Si constante est False, b se voit attribuer la valeur 0 et les valeurs m sont ajustées en conséquence y = mx.

  • Si stats est True, LinEst renvoie les statistiques de régression supplémentaires, de sorte que le tableau renvoyé est {mn,mn-1,...,m1,b;sen,sen-1,...,se1,seb;r2,sey;F,df;ssreg,ssresid}.

  • Si statistiques est Faux ou omis, LinEst renvoie uniquement les coefficients m et la constante b.

Les statistiques de régression supplémentaires sont les suivantes :

Statistique de régression Description
se1,se2,...,sen Les valeurs d'erreur type pour les coefficients m1,m2,...,mn.
seb Valeur d’erreur type pour la constante b (seb = #N/A lorsque const est False).
R2 Coefficient de détermination. Compare les valeurs y estimées et réelles et varie dans la valeur de 0 à 1. Si elle est égale à 1, il existe une corrélation parfaite dans l’échantillon : il n’y a aucune différence entre la valeur y estimée et la valeur y réelle. À l’autre extrême, si le coefficient de détermination est de 0, l’équation de régression n’est pas utile pour prédire une valeur y.
sey L'erreur type pour l'estimation de y.
F La statistique F ou valeur F observée. Utilisez la statistique F pour déterminer si la relation observée entre les variables dépendantes et les variables indépendantes est le fruit du hasard.
df Les degrés de liberté. Utilisez les degrés de liberté pour vous aider à trouver les valeurs critiques F dans un tableau de statistiques. Comparez les valeurs que vous trouvez dans le tableau à la statistique F renvoyée par LinEst pour déterminer un niveau de confiance pour le modèle.
ssreg La somme des carrés de régression.
ssresid La somme des carrés résiduelle.

L'illustration ci-dessous indique l'ordre dans lequel les statistiques de régression supplémentaires sont renvoyées.

Illustration montrant l’ordre dans lequel les statistiques de régression supplémentaires sont renvoyées

Vous pouvez décrire n’importe quelle droite avec la pente et l’ordonnée à l’origine : Slope (m). Pour trouver la pente d’une droite, souvent écrite m, prenez deux points sur la droite, (x1,y1) et (x2,y2) ; La pente est égale à (Y2 - Y1)/(X2 - X1). Ordonnée à l’origine (b) : L’ordonnée à l’origine d’une droite, souvent écrite b, est la valeur de y au point où la droite croise l’axe des y. L'équation d'une droite est y = mx + b. Une fois que vous connaissez les valeurs de m et b, vous pouvez calculer n’importe quel point sur la ligne en insérant la valeur y ou x dans cette équation. Vous pouvez également utiliser la fonction TREND.

Si vous n’avez qu’une variable indépendante x, vous pouvez obtenir directement les valeurs de pente et d’ordonnée à l’origine à l’aide des formules suivantes :

  • Pente : =INDEX(LINEST(known_y's,known_x's),1)
  • Interception Y : =INDEX(LINEST(known_y's,known_x's),2)

La précision de la ligne calculée par LinEst dépend du degré de dispersion de vos données. Plus les données sont linéaires, plus le modèle LinEst est précis. LinEst utilise la méthode des moindres carrés pour déterminer le meilleur ajustement pour les données. Lorsque vous ne disposez qu'une variable x indépendante, le calcul de m et de b se base sur les formules suivantes :

Formule montrant les calculs pour m et b

Formule montrant les calculs pour m et b où x et y sont des moyennes d’échantillon, où x et y sont des moyennes d’échantillonnage, c’est-à-dire x = MOYENNE (x connus) et y = MOYENNE (known_y).

Les fonctions d’ajustement linéaire et de courbe LinEst et LogEst permettent de calculer la meilleure droite ou courbe exponentielle adaptée à vos données. Cependant, vous devez déterminer le résultat qui est le plus ajusté à vos données. Vous pouvez calculer TREND(known_y's,known_x's) une droite ou GROWTH(known_y's, known_x's) une courbe exponentielle. Ces fonctions, sans l'argument nouvel x, renvoient une matrice de valeurs y prévues sur cette droite ou cette courbe à vos points de données réels. Vous pouvez comparer les valeurs prévues avec les valeurs réelles. Vous pouvez les représenter graphiquement pour effectuer une comparaison visuelle.

Dans l’analyse de régression, Microsoft Excel calcule pour chaque point la différence au carré entre la valeur y estimée pour ce point et sa valeur y réelle. La somme de ces différences au carré est appelée la somme résiduelle des carrés, ssresid. Excel calcule ensuite la somme totale des carrés, sstotal. Lorsque constante = VRAI ou omis, la somme totale des carrés correspond à la somme des différences au carré entre les valeurs y réelles et la moyenne des valeurs y. Lorsque constante = FAUX, la somme totale des carrés correspond à la somme des carrés des valeurs y réelles (sans soustraire la valeur y moyenne de chaque valeur y individuelle). Ensuite, la somme des carrés de régression, ssreg, peut être trouvée à partir de ssreg = sstotal - ssresid. Plus la somme résiduelle des carrés est petite par rapport à la somme totale des carrés, plus la valeur du coefficient de détermination, r2, est élevée, qui est un indicateur de la mesure dans laquelle l’équation résultant de l’analyse de régression explique la relation entre les variables ; R2 est égal à SSREG/SSTOTAL.

Dans certains cas, une ou plusieurs des colonnes X (en supposant que les colonnes Y et X se trouvent dans des colonnes) peuvent n’avoir aucune valeur prédictive supplémentaire en présence des autres colonnes X. En d'autres termes, la suppression d'une ou de plusieurs colonnes X peut permettre d'obtenir des valeurs Y avec une précision égale. Dans ce cas, ces colonnes X redondantes doivent être omises du modèle de régression. Ce phénomène est appelé colinéarité car toute colonne X redondante peut être exprimée comme une somme de multiples des colonnes X non redondantes. LinEst vérifie la colinéarité et supprime toutes les colonnes X redondantes du modèle de régression lorsqu’il les identifie. Les colonnes X supprimées peuvent être reconnues dans la sortie LinEst comme ayant des coefficients aussi bien que 0 se.

  • Si une ou plusieurs colonnes sont supprimées comme redondantes, df est affectée car df dépend du nombre de X colonnes réellement utilisées à des fins prédictives. Si df est modifié parce que des colonnes X sont supprimées, la valeur de sey et de F est également affectée.
  • Dans la pratique, la colinéarité est relativement rare. Cependant, un cas où cela est plus susceptible de se produire est lorsque certaines colonnes X ne contiennent que des 0 et des 1 comme indicateurs pour savoir si un sujet d’une expérience est ou n’est pas membre d’un groupe particulier. Si const = TRUE ou omis, LinEst insère effectivement une colonne X supplémentaire de tous les 1 pour modéliser l’interception. Si vous avez une colonne avec un 1 pour chaque sujet s’il s’agit d’un homme, ou 0 dans le cas contraire, et que vous avez également une colonne avec un 1 pour chaque sujet s’il s’agit d’une femme, ou 0 dans le cas contraire, cette dernière colonne est redondante car les entrées qu’elle contient peuvent être obtenues en soustrayant l’entrée de la colonne de l’indicateur masculin de l’entrée de la colonne supplémentaire de tous les 1 ajoutés par LinEst.
  • df est calculé comme suit lorsqu’aucune colonne X n’est supprimée du modèle en raison de sa colinéarité : s’il y a k colonnes de known_x et const = VRAI ou omis, df = n - k - 1. Si const = FALSE, df = n - k. Dans les deux cas, chaque colonne X supprimée en raison de la colinéarité augmente df de 1.

Les formules qui renvoient des matrices doivent être saisies sous forme de formules matricielles.

  • Lorsque vous entrez une constante matricielle comme x_connus comme argument, utilisez des virgules pour séparer les valeurs sur la même ligne et des points-virgules pour séparer les lignes. Les caractères de séparation peuvent être différents en fonction des paramètres régionaux et linguistiques définis dans Options régionales et linguistiques, dans le Panneau de configuration.
  • Notez que les valeurs y prévues par l'équation de régression peuvent être incorrectes si elles se trouvent en dehors de la plage de valeurs y utilisées pour déterminer l'équation.

L’algorithme sous-jacent utilisé dans la fonction EstLinéaire est différent de l’algorithme sous-jacent utilisé dans les fonctions Pente et Interception . La différence entre ces algorithmes peut conduire à des résultats différents lorsque les données ne sont pas déterminées et qu'elles sont colinéaires. Par exemple, si les points de données de l'argument y_connus prennent la valeur 0 et que ceux de l'argument y_connus prennent la valeur 1 :

  • LinEst renvoie la valeur 0. L’algorithme LinEst est conçu pour renvoyer des résultats raisonnables pour les données colinéaires, et dans ce cas, au moins une réponse peut être trouvée.
  • Pente et Interception renvoient un #DIV/0 ! erreur. L’algorithme Slope and Intercept est conçu pour rechercher une seule et unique réponse, et dans ce cas, il peut y avoir plusieurs réponses.

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