Mục lục bài họcĐang ở d02-b2
← AP Statistics
0/22 bài đã học xong
Chương 2 · Unit 2 — Exploring Two-Variable Data · Bài 2/3 của chương · bài 5/22 của AP Statistics

Residuals and Model Assessment

Phần dư và đánh giá mô hình
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Residual = actual − predicted

$$e=y-\hat y$$

A positive residual means the model underpredicted that observation; negative means it overpredicted. Say which way round — the rubric checks it.

The residual plot is the real test of whether a linear model fits. Requirements:

  • Points scattered randomly around the horizontal line at $0$ ⇒ linear model appropriate.
  • A curved pattern ⇒ the relationship is not linear.
  • A funnel shape ⇒ variability is not constant; predictions get less reliable at one end.

Crucially, a high $r^2$ does not rescue a patterned residual plot.

Giải thích tiếng Việt

Phần dư = thực tế trừ dự đoán. Dương nghĩa là mô hình dự đoán thiếu; âm là dự đoán thừa. Nói rõ chiều nào — rubric chấm đúng chỗ đó.

Biểu đồ phần dư mới là phép thử thật sự cho mô hình tuyến tính:

  • Rải ngẫu nhiên quanh đường $0$ ⇒ mô hình tuyến tính hợp lệ.
  • dạng cong ⇒ quan hệ không tuyến tính, dùng đường thẳng là sai.
  • Hình phễu ⇒ độ biến động không đều, dự đoán ở một đầu kém tin cậy hơn hẳn.

$r^2$ cao không cứu được biểu đồ phần dư có dạng. Đây là ý quan trọng nhất của bài: người ta hay lấy $r^2=0{,}95$ ra làm bằng chứng mô hình tốt, trong khi phần dư cong vẫn nói mô hình sai dạng.

tán xạ + đường hồi quy đường thẳng "trông cũng tạm" biểu đồ PHẦN DƯ dạng CONG rõ ⟹ mô hình tuyến tính không hợp Biểu đồ tán xạ giấu được điều mà biểu đồ phần dư phơi ra. Phần dư phải RẢI ĐỀU quanh trục 0 thì mô hình mới hợp lệ — thấy dạng cong, hình phễu hay cụm là mô hình sai, dù r rất gần 1.
Cùng một bộ dữ liệu, hai kết luận trái ngược. Bên trái, các điểm bám khá sát đường thẳng — nhìn qua thì mô hình có vẻ ổn và $r$ sẽ khá cao. Bên phải là chính phần dư của mô hình đó: chúng đi lên rồi đi xuống thành một vòng cung rõ rệt. Dạng cong ấy nói rằng quan hệ thật là cong, và đường thẳng đang dự đoán thiếu ở giữa, thừa ở hai đầu — một sai lệch có hệ thống mà biểu đồ tán xạ giấu đi.
Ví dụ — tính và diễn giải phần dư

Mô hình $\hat y=12+3x$. Một quan sát có $x=5$, $y=30$. Tính phần dư và diễn giải.

Giải.

Dự đoán: $\hat y=12+3(5)=27$.

Phần dư: $e=y-\hat y=30-27=3$.

Diễn giải: giá trị thực tế cao hơn giá trị mô hình dự đoán $3$ đơn vị — mô hình đã dự đoán thiếu cho quan sát này.

Viết ngược lại thành $\hat y-y=-3$ rồi bảo “dự đoán thừa” là sai cả dấu lẫn kết luận.

Bẫy hay mất điểm — Ngoại suy (extrapolation) — dùng mô hình ở ngoài khoảng dữ liệu — luôn là câu trả lời “không nên”. Đề hay cho mô hình dựng từ trẻ $6$–$12$ tuổi rồi hỏi dự đoán cho người $40$ tuổi; phải nói rõ đó là ngoại suy và mô hình không có bằng chứng nào ở vùng đó.
Phải nhớ — Phần dư dương = dự đoán thiếu. Biểu đồ phần dư không có dạng thì mô hình mới hợp lệ. $r^2$ cao không thay thế được điều đó.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 2 — Exploring Two-Variable Data gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →