STAT 101
M7 · تجربة
تجربة عملية
لائِم خطًّا، ثم جِد نقطته المؤثِّرة

لائِم خطّ المربّعات الصغرى في مِنصّة الانحدار، وتوقَّع — قبل أن تقرأ من الشاشة — الميل، والتقاطع، وR²، ثم الرافعة (leverage) ومسافة كوك (Cook's D) لنقطة بعيدة تُرجِّح الخطّ كلّه بهدوء.

مسافة كوك والرافعة — P تَعُدّ المعالِم لا المتنبِّئات
D_i = \frac{e_i^{2}}{P\,s^{2}}\cdot\frac{h_{ii}}{(1-h_{ii})^{2}}, \quad h_{ii} = \frac{1}{n} + \frac{(x_i-\bar{x})^{2}}{S_{xx}}

القيمة العالية لـR² تخبرك أنّ الخطّ يُلائِم النقاط التي بين يديك — لا تخبرك بأنّ نقطة واحدة ليست تجرّ الملاءمة كلّها خلفها. الرافعة هي كم يبعد x النقطة عن سائر النقاط؛ ومسافة كوك هي كم سيتحرّك الخطّ المُلائَم لو حذفتَ النقطة. قد تكون للنقطة رافعة عالية وتأثيرٌ يكاد ينعدم، أو رافعة متوسّطة وتأثيرٌ هائل — وقراءة الاثنتين معًا هي كيف تُمسك بالمشاهدة الوحيدة التي تكتب استنتاجك نيابةً عنك.

1 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
جهّز التجربة
ملاءمة واحدة

افتح المِنصّة. تفتح على هذه الحالة بالضبط — نموذج Clean linear وبَذرة الضوضاء 3 — فزرّ «إعادة الضبط» يعيدك إلى هنا أيضًا. تُسمّي كل خطوة المؤشّر الوحيد الذي تُغيّره؛ واترك ما عداه كما هو.

اضبط هذه القيم
Dataset -> Clean linear Noise seed -> 3 Point -> 11 (the last) Bands -> none

راقب قراءات الميل والتقاطع وR²، وفي اللوحة 4 رافعة كل نقطة ومسافة كوك مع عتباتهما. كل رقم تتوقّعه مطبوع هناك.

2 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
الخطوة 1 من 5
ميل المربّعات الصغرى، b₁

أبقِ القيم الافتراضية — نموذج Clean linear وبَذرة الضوضاء 3. خطّ المربّعات الصغرى هو الذي يُصغّر مجموع مربّعات البواقي. والميل b₁ هو التغيّر في ŷ لكل وحدة من x. توقَّعه بمنزلتين عشريتين، ثم اقرأ قراءة الميل.

المتوقّع

قراءة الميل هي b₁ = 1.2508 — كل زيادة بمقدار وحدة في x ترفع ŷ المُلائَمة بنحو 1.25. لهذه الملاءمة n = 12 نقطة وk = 1 متنبِّئ.

3 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
الخطوة 2 من 5
التقاطع، b₀

الملاءمة نفسها. التقاطع b₀ هو ŷ المُلائَمة عند x = 0. ويمرّ خطّ المربّعات الصغرى دائمًا بنقطة المتوسّطات (x̄, ȳ)، فيكون b₀ = ȳ − b₁·x̄. توقَّع b₀ ثم اقرأ قراءة التقاطع.

المتوقّع

قراءة التقاطع هي b₀ = 3.0791 — يقطع الخطّ محور y قرب 3.08. وهو استقراءٌ خارجي هنا: تبدأ البيانات عند x = 1، فتقع x = 0 خارج المدى المرصود بقليل.

4 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
الخطوة 3 من 5
كم من التباين تُفسّره R²؟

ما زالت الملاءمة النظيفة. R² هي نسبة التباين في y التي يُفسّرها الخطّ: R² = 1 − SSE/SST. توقَّعها ثم اقرأ قراءة R².

المتوقّع

تُظهر القراءة R² = 0.9429 — يُفسّر الخطّ نحو 94% من التباين في y. لكنّ ارتفاع R² وحده لا يُثبت أبدًا صحّة النموذج: يبقى على مخطّط البواقي أن يكون مسطّحًا بلا نمط، وهو ما تختبره الخطوات التالية.

5 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
الخطوة 4 من 5
رافعة نقطة بعيدة، hᵢᵢ

بدّل Dataset إلى High leverage, OFF the trend، مع إبقاء بَذرة الضوضاء 3 والنقطة 11 محدَّدة — وهي تقع بعيدًا عند x = 22. الرافعة hᵢᵢ = 1/n + (xᵢ − x̄)²/Sₓₓ تعتمد على x وحدها. وتُعلِّم قاعدة الإبهام hᵢᵢ > 2P/n. توقَّع هل تُعلَّم النقطة 11، ثم اقرأ رافعتها في اللوحة 4.

المتوقّع

الرافعة هي h₁₁ = 0.8075 — أعلى بكثير من العتبة. فمع n = 12 وP = 2 معلَمَتين (k = 1 متنبِّئ زائد التقاطع)، تكون العتبة 2P/n = 0.333، فتُعلَّم النقطة 11. ومجموع الرافعات يساوي P = 2 — وهذا بالضبط سبب حمل العتبة لـP لا k.

6 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
الخطوة 5 من 5
مسافة كوك — التأثير

النقطة 11 نفسها على النموذج نفسه. تجمع مسافة كوك بين الراسب والرافعة، وتقسم على P·s² — P = 2 معلَمَتان، لا k = 1 متنبِّئ (والقسمة على k بدلًا منها تُضاعِفها). وتُعلِّم كوك D > 1. توقَّع هل النقطة 11 مؤثِّرة، ثم اقرأ مسافة كوك D لها.

المتوقّع

مسافة كوك هي D₁₁ = 19.6268 — أبعد بكثير من قاعدة D > 1 (كوك 1977). هذه النقطة البعيدة ليست عالية الرافعة فحسب، بل هي مؤثِّرة حقًّا: احذفها يترجَّح الخطّ كلّه. فالرافعة العالية مع راسبٍ صغير غير ضارّة؛ أمّا الرافعة العالية مع راسبٍ كبير فهي ما يُحرّك الملاءمة.

7 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
دورك الآن
افتح المِنصّة

كل ما سبق ينتظرك في المِنصّة. اسحب أي نقطة وراقب الخطّ المُلائَم يُطاردها، وتنقّل بين النماذج لترى ملاءمة منحنية، ومروحة تباينٍ متزايد، وقيمةً شاذّة في وسط المدى، وحدِّد أي مشاهدة لتقرأ رافعتها وراسبها المُستَودَن ومسافة كوك لها جنبًا إلى جنب.

8 / 9
STAT 101
M7 · تجربة
خلاصة
ما أنجزتَه
  • قرأتَ ميل المربّعات الصغرى b₁ = 1.2508 والتقاطع b₀ = 3.0791
  • تحقّقتَ من أنّ الخطّ يُفسّر معظم التباين، R² = 0.9429
  • أعلمتَ نقطة بعيدة للرافعة، h₁₁ = 0.8075 > 2P/n = 0.333 (n = 12، P = 2)
  • قِستَ تأثيرها، مسافة كوك D₁₁ = 19.6268 > 1 — رافعة عالية مع راسبٍ كبير
  • كل قيمة توقّعتها هي حساب الانحدار الخاص بالعرض نفسه، لا صورة تقريبية — ومسافة كوك D تقسم على P لا k
9 / 9