Capsule 3 - Comprendre la droite de régression

MQT-2101 - Analyse et modélisation des données

Pourquoi ça compte

Comment traduire une droite en une comparaison utile?

La direction compare deux budgets séparés de 1 000 $. La pente donne la différence de ventes moyennes estimée par le modèle.

Objectifs de la capsule

  • Lire le modèle linéaire simple.
  • Interpréter la pente et l’ordonnée à l’origine.
  • Comprendre le résidu et les moindres carrés.

Le modèle et la moyenne

\[Y_i = \beta_0 + \beta_1 x_i + \varepsilon_i\]

\[\mathrm{E}(Y_i \mid x_i) = \beta_0 + \beta_1 x_i\]

\(x_i\) : budget. \(Y_i\) : ventes. \(\varepsilon_i\) : écart aléatoire non observé.

La droite estimée

\[\widehat{y}_i = \widehat{\beta}_0 + \widehat{\beta}_1 x_i\]

Pente estimée

Différence de ventes moyennes estimée pour 1 $ de budget supplémentaire.

Ordonnée à l’origine estimée

Ventes prédites lorsque le budget vaut 0 $.

Une comparaison de 1 000 $

Pente estimée : 13,58 $ de ventes par dollar de budget.

Pour 1 000 $ de budget supplémentaire : environ 13 582 $ de ventes moyennes supplémentaires selon la droite.

Une association estimée dans ces données simulées.

Le budget nul est hors de la plage observée

2 497 $

Budget minimal observé

8 857 $

Budget maximal observé

0 $

Extrapolation

L’ordonnée estimée vaut 29 922 $. Son interprétation à budget nul n’est pas appuyée par ces observations.

Un résidu se calcule sur une observation

\[e_i = y_i - \widehat{y}_i\]

121 915 $

Ventes observées

108 888 $

Ventes prédites

+13 027 $

Résidu, après arrondi

Capitale-Nationale, janvier 2025. Budget : 5 814 $.

Le résidu dans le graphique

Le principe des moindres carrés

\[\sum_{i=1}^{n} e_i^2 = \sum_{i=1}^{n}(y_i-\widehat{y}_i)^2\]

La droite ajustée minimise cette somme.

Les carrés évitent que les écarts positifs et négatifs s’annulent. Les grands écarts pèsent davantage.

À retenir

1

Pente et unités

2

Résidu observé moins prédit

3

Somme des carrés minimale

Production autonome 3.3

Interprétez la pente pour 1 000 $ de budget. Expliquez le signe du résidu de janvier en Capitale-Nationale.

Auto-vérification

  • Ma comparaison porte sur les ventes moyennes estimées.
  • Le résidu est positif lorsque la droite sous-estime.
  • Je distingue les paramètres, leurs estimations et les résidus.