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📐 Weighted Quadratic Regression 計算機

專業免費的 Weighted Quadratic Regression 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
y = 3 + -2x + 1x² 二次多項式最小平方擬合
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器的功能

「加權二次迴歸計算器」能將一組 (x, y) 資料點擬合成二次多項式 y = A + Bx + Cx^2,其中每個點都可以帶有一個次數(或權重)f。這正是次數分配表形式的二次最小平方法:當某個點出現 f 次時,它在所有加總運算中就會被計算 f 次。如果把所有次數都設為 1,公式就會退化為一般(未加權)的二次迴歸。這純粹是統計運算,在任何國家或領域都通用一致。

使用方法

每行輸入一筆資料點,格式為 x, y, f。次數 f 可省略,留空時預設為 1,因此 2, 5 代表 x=2、y=5、權重為 1。你可以選擇要顯示的有效位數(預設 10 位)。由於二次曲線需要三個參數,至少要有 3 個不同的 x 值,二次迴歸才能被唯一決定。計算器會回報係數 A、B、C,以及擬合的複相關係數 r。

公式說明

令 n = \sum f 為總權重。先計算加權平均數 \bar{x} = \sum xf / n、\bar{y} = \sum yf / n,以及 \overline{x^2} = \sum x^2 f / n。接著建立中心化的加總值 S_{xx}、S_{xy}、S_{xx^2}、S_{x^2x^2}、S_{x^2y},再以分母 denom = S_{xx}· S_{x^2x^2} - S_{xx^2}^2 解出 B 與 C 的二元一次方程組:

\hat{y} = A + Bx + Cx^{2} \\[1.5em] where ≤ft{ \begin{aligned} B &= ((S_{xy} S_{x^2x^2} - S_{xx^2} S_{x^2y}) ÷ (S_{xx} S_{x^2x^2} - S_{xx^2}^{2})) \\ C &= ((S_{xx} S_{x^2y} - S_{xx^2} S_{xy}) ÷ (S_{xx} S_{x^2x^2} - S_{xx^2}^{2})) \\ A &= \bar{y} - B \bar{x} - C \overline{x^2} \end{aligned} \right.

相關係數則為 r = √(1 - SSE/SST),其中 SSE 是加權後的殘差平方和,SST 是加權後的總平方和。

實例演算

假設所有 f 都等於 1:(1,2)、(2,3)、(3,6)、(4,11)、(5,18)。此時 n=5、\bar{x}=3、\bar{y}=8、\overline{x^2}=11。各加總值為 S_{xx}=10、S_{xy}=40、S_{xx^2}=60、S_{x^2x^2}=374、S_{x^2y}=254,分母 denom = 10· 374 - 60^2 = 140。於是

B = ((40· 374 - 60· 254) ÷ (140)) = -2
C = ((10· 254 - 60· 40) ÷ (140)) = 1
A = 8 - (-2)(3) - 1· 11 = 3
擬合結果 y = 3 - 2x + x^2 完美通過每一個資料點,因此 SSE = 0、r = 1。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

次數欄位有什麼作用?
它是該 (x, y) 配對的權重(出現次數)。一筆 \(f = 4\) 的資料就等於四個相同的觀測值,對於分組或表格化的資料特別方便。
為什麼需要 3 個不同的 x 值?
拋物線有三個參數(A、B、C)。若不同的 x 值少於三個,方程組會變成奇異而無法唯一求解,此時計算器會回報錯誤。
r 該如何解讀?
r 的範圍介於 0 到 1 之間。大於 0.7 代表擬合度強,0.4–0.7 為中等,0.2–0.4 偏弱,低於 0.2 則幾乎無關聯。