修匀线是拟合到数据以帮助探寻两个变量间潜在关系的线,无需拟合特定模型,如回归线或某一理论分布。

关于修匀线

当关系的弯曲处没有急剧变化时,修匀线最有效。添加到图形中的修匀线是使用 Lowess 修匀方法计算的。

含修匀线的散点图

在这个时间序列图中,一条修匀线是实线,另一条修匀线是虚线。

每个组中含修匀线的时间序列图
Lowess 修匀参数
平滑度
可以输入介于 0 和 1 之间的值。当点的 (f) 部分大到足以给出平滑的拟合而不会使变量之间的基础关系失真时,Lowess 平滑器最适合。Cleveland1
步骤数
为了限制异常值对修匀 y 值的影响,可以设置修匀迭代次数。您可以设置介于 0 和 10 之间的值。每个步骤都将减少异常值在加权线性回归的下次迭代中获得的权重,这是以上一个 Lowess 步骤中的残差大小为基准的。Cleveland 建议使用两个稳健性步骤充分修匀异常值对大部分数据的影响。

创建图形时添加修匀线

创建下列图形之一时,按照以下步骤添加修匀线:
  • 散点图
  • 矩阵图
  • 时间序列图
  • 直方图
  1. 在图形创建对话框中,单击数据视图
  2. 单击平滑器
  3. 单击Lowess
  4. (可选)在平滑度中输入介于 0 和 1 之间的数字,作为总点数中用于计算每个 X 值对应的拟合值的部分。默认值是 .5。修匀度越小,遵循数据中较小模式的趋势越大。修匀度越大,遵循总体数据模式的趋势越大。
  5. (可选)在步骤数中输入 0 到 10 之间的数字,以指定修匀中用于限制异常值效应的迭代次数。每个步骤都将减少异常值在下次迭代中获得的权重。默认值是 2。
  6. 单击确定

向图形添加修匀线

可以向散点图、矩阵图、直方图以及时间序列图添加 Lowess 修匀线。

  1. 双击图形。
  2. 右键单击图形,然后选择添加 > 平滑器
  3. (可选)在平滑度中输入介于 0 和 1 之间的数字,作为总点数中用于计算每个 X 值对应的拟合值的部分。默认值是 .5。修匀度越小,遵循数据中较小模式的趋势越大。修匀度越大,遵循总体数据模式的趋势越大。
  4. (可选)在步骤数中输入 0 到 10 之间的数字,以指定修匀中用于限制异常值效应的迭代次数。每个步骤都将减少异常值在下次迭代中获得的权重。默认值是 2。
  5. 单击确定

编辑图形上的修匀线

向图形中添加修匀线之后,可以更改其颜色、粗细、类型和参数。

  1. 双击图形。
  2. 双击要编辑的修匀线。 有关选择修匀线的更多信息,请转到在图形上选择组和单个项
  3. 选择相关选项卡以执行所需编辑。
    • 属性:更改线条的颜色、粗细和类型。
    • :使用分组变量指定属性。
    • 选项:更改修匀线的修匀度和步骤数。
  4. 单击确定

Lowess 法

Lowess 修匀方法是用来确定修匀线的常见方法。Lowess 表示本地权重的散点图修匀线。您可以指定参数以修改修匀度及异常值的影响。

Lowess 例程用于计算每个 X 值的经过修匀的新 Y 值。

  1. 该例程使用 (x,y) 点两侧 x 值最接近的数据来选择所有点中的一部分(默认 f = 0.5)。此部分称为修匀度。选择结果通常是从 x 值的一侧选择的点多于另一侧。下面的示例显示了为给定点选择的数据部分。阴影区域放置与实心红色数据点最接近的 0.5 部分。

  2. Minitab 使用所选部分中的每个点与要修匀的点之间的 x 距离计算权重:

    下面的图形针对所选点的部分显示权重(垂直轴)与 x 值(水平轴)之间的关系。与每个 x 值最接近的点在进行修匀时具有最大权重。

  3. Minitab 针对所选数据部分中的所有点执行加权线性回归,并使用步骤 2 中的权重生成初始修匀值。

  4. 最后,Minitab 将采用如下计算得出的新权重,通过步骤 3的进一步迭代(默认 n = 2)限制异常值对结果的影响:

1 W. S. Cleveland (1979)。"Robust locally weighted regression and smoothing scatterplots"(稳健性局部加权回归和平滑散点图),Journal of the American Statistical Association(美国统计协会杂志),第 74 期,第 829-836 页。