吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (12): 3755-3762.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231537

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基于HM-OLS逐步回归模型的学生网络学习成绩关联因素分析

刘俊杰1(),董佳怡1,杨勇1,2(),刘丹1,曲福恒1,吕彦昌1   

  1. 1.长春理工大学 计算机科学技术学院,长春 130022
    2.吉林工程技术师范学院 数据科学与人工智能学院,长春 130052
  • 收稿日期:2023-11-15 出版日期:2024-12-01 发布日期:2025-02-24
  • 通讯作者: 杨勇 E-mail:jjliu@cust.edu.cn;yangy@cust.edu.cn
  • 作者简介:刘俊杰(1989-),男,博士研究生.研究方向:数据挖掘,智慧教育.E-mail:jjliu@cust.edu.cn
  • 基金资助:
    吉林省教育厅一般项目(JJKH20220777KJ)

Analysis of factors associated with online learning performance of students based on HM-OLS stepwise regression model

Jun-jie LIU1(),Jia-yi Dong1,Yong YANG1,2(),Dan LIU1,Fu-heng QU1,Yan-chang LYU1   

  1. 1.College of Computer Science and Technology,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,China
    2.College of Data Science and Artificial Intelligence,Jilin Engineering Normal University,Changchun 130052,China
  • Received:2023-11-15 Online:2024-12-01 Published:2025-02-24
  • Contact: Yong YANG E-mail:jjliu@cust.edu.cn;yangy@cust.edu.cn

摘要:

针对现有回归分析模型容易估计失真或难以估计准确的问题,本文提出了一种HM-OLS逐步回归分析模型。首先,通过主成分分析(PCA)方法对数据进行压缩降维,解决多重共线性问题;其次,利用经过处理的数据构建矩阵,通过最小二乘法估计模型参数,完成模型的拟合,并进行异方差检验与多重共线性检测;最后,以AIC值为参考,采用向前逐步回归法筛选影响因素,重新拟合模型,完成关联性分析。实验结果表明:本文提出的HM-OLS逐步回归分析模型有效消除了量纲的差异,解决了多重共线性问题,其稳定性和拟合效果明显优于传统的OLS、岭回归分析模型,并且能够准确分析出网络学习空间中与学生成绩关联性较强的影响因素。

关键词: HM-OLS逐步回归模型, 网络学习空间数据, 学生成绩, 关联性分析

Abstract:

To address the problem of existing regression analysis models being prone to estimation distortion or difficult to estimate accurately, an HM-OLS stepwise regression analysis model was proposed. First, the data was compressed and reduced in dimension using principal component analysis (PCA) to solve the problem of multicollinearity. Second, the processed data was used to construct a matrix, and the model parameters are estimated using least squares method, completing the model fitting, and conducting heteroscedasticity test and multicollinearity detection. Finally, the AIC value was used as a reference, and the forward stepwise regression method is used to select influencing factors, re-fitting the model, and completing the correlation analysis. The experimental results show that the HM-OLS stepwise regression analysis model proposed in this paper effectively eliminates the problems of scale differences and multicollinearity, and its stability and fitting effect are significantly better than those of traditional OLS and ridge regression analysis models. It can also accurately analyze the influencing factors with strong correlation to student academic performance in the network learning space.

Key words: HM-OLS stepwise regression model, network learning space data, student grades, correlation analysis

中图分类号: 

  • TP391.1

图1

某高校网络学习空间数据立方体"

图2

主成分分析前相关系数评价情况"

图3

主成分分析后相关系数评价情况"

表1

数据集变量描述及统计"

变量最小值

下四分

位数

中位数

上四分

位数

最大值平均值
CRR0.7320.9140.940.9690.990.926
APR0.0910.2860.5060.7180.9650.512
PCR0.3080.6440.8040.9090.9940.765
NVR0.0030.5680.7080.8130.9620.684
ITR217562 92610 8395 184 078386 021
TS125.256478.06 865195.018
BCR11124.75693.534424 323 638156 512
DPR15.258135710.703
TRD00.2530.4460.68910.474
TM00.0660.1230.38810.297
CAS00.0890.2920.55910.355
EER00.3620.3870.56310.473
EIR00.0050.3750.74310.391
EHR000.2790.80410.425

图4

处理前多重共线性检验结果"

图5

处理后多重共线性检验结果"

图6

拟合优度对比实验结果图"

图7

调整拟合优度对比实验结果图"

图8

自变量变化堆叠柱状图"

表2

本文模型显著性分析"

coefpstd err[0.0250.975]
APR35.43990.0017.13621.07649.804
PCR52.39510.0016.15810.00164.790
CAS14.13430.0486.9700.10528.164
EER34.17810.0014.68224.75443.602
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