科学绘图软件Origin
03 线性拟合
引言
上期小硕板块为大家带来Matlab矩阵与数组操作全攻略，这次，我们小硕Origin板块将介绍如何使用Origin软件进行线性拟合，线性拟合分析的主要目标是寻找数据集中数据增长的大致方向，以便排除某些误差数值，以及对未知数据的值做出预测。
01｜线性拟合的作用
一是数据关系探索。线性拟合可以帮助你找出两个变量之间是否存在近似的线性关系。比如，在研究物体运动时，若想知道位移和时间是否有线性关联，通过Origin对收集的数据进行线性拟合，就能直观看到这种关系是否存在。
二是参数估计。拟合后得到的直线方程（y = kx + b）中的斜率k和截距b是很重要的参数。在物理实验中，这些参数可能对应着某种物理量，像速度、初始位置等。
三是数据预测。根据拟合出的直线，可以对给定的自变量预测对应的因变量的值。例如，已知某经济指标与时间有线性拟合关系，就可以预测未来某个时间点的经济指标大概数值。
四是趋势分析。在分析一些随时间变化的数据，如温度变化、人口增长等情况时，线性拟合能够清晰地展现数据的总体趋势，让你快速判断是上升、下降还是保持稳定。
因此，线性拟合在Origin使用中具有重要的意义。
02｜Origin线性拟合操作
在Origin中，拟合工具集成在菜单栏中的“分析”→“拟合”二级菜单下。Origin可以直接使用的命令有线性拟合、多项式拟合、非线性曲线拟合和非线性曲面拟合等。本次演示中的绘图数据采用数据如下图所示。
图一 导入拟合数据
执行菜单栏中的“分析”→“拟合”→“线性拟合”命令，在弹出的“线性拟合”对话框中设置相关拟合参数，如下图所示。
图二 设置拟合参数
在“线性拟合”对话框中，可以对拟合输出的参数进行选择和设置，例如对拟合范围、输出拟合参数报告、置信区间等进行设置。如下图所示。在“拟合曲线图”选项卡下勾选“置信带”复选框，在图形上输出置信区间。
图三 勾选“置信带”复选框
设置完成后，单击“确定”按钮，在出现的“提示信息”对话框中单击“确定”按钮即可生成拟合曲线以及相应的报表，拟合直线和主要结果在散点图上给出，如下图所示。
图四 线性拟合结果
与此同时，根据输出设置自动生成具有专业水准的拟合参数分析报表和拟合数据工作表，如下图所示。
图五 拟合结果分析报表
03｜线性拟合几个重要参数含义
1.重新计算
在“重新计算”选项中，可以设置输入数据与输出数据的连接关系，包括自动、手动、无3个选项，如下图所示。自动表示当原始数据发生变化后自动进行线性回归，手动表示当数据发生变化后通过快捷菜单命令手动选择计算操作，无则表示不进行任何处理。
图六“重新计算”选项
2.拟合控制
“拟合控制”选项卡如下图所示，在该选线卡下可以设置的参数如下：
误差值作为权重。
“固定截距”和“固定截距”为：拟合曲线的截距限制，如果选择0则通过原点。
“固定斜率”和“固定斜率”为：拟合曲线斜率的限制。
“使用开方缩放误差”：这个数据也能揭示误差情况。
“表观拟合”：可用于使用log坐标对指数衰减进行直线拟合。
图七“拟合控制”选项卡
3.残差分析
“输出量”选项卡如下图所示，在该选线卡下可以设置拟合参数、拟合统计量、拟合汇总、方差分析、协方差矩阵、相关矩阵等参数。
图八“输出量”选项卡
此次展示的就是Origin软件基础线性拟合，希望能够为大家的科研之路带来帮助，此后小硕其他版块也会为大家带来其他软件相关的操作方法，希望大家今后继续关注小硕板块，多多支持！！！
04｜Origin的线性拟合功能的优势
Origin的线性拟合功能在科研与数据分析领域极具优势。它操作便捷，界面友好，即使非专业编程人士也能轻松上手，快速导入数据，几步操作即可完成拟合，大大节省时间精力。精准度方面表现卓越，运用先进算法，能依据数据特征适配最佳拟合方式，确保斜率、截距等参数精准可靠，为后续深入研究提供坚实基础。可视化效果突出，拟合直线与原始数据同图呈现，直观展现二者关系，还可自定义图表样式，让数据趋势一目了然。再者，其兼容性强，支持多种数据格式，能与实验室、实地采集等不同来源的数据无缝衔接，广泛应用于物理、化学、生物、经济等多学科，助力科研人员高效挖掘数据价值、探索规律，是不可或缺的数据分析利器。
05｜结语
本期小硕为大家带来了Origin的线性拟合的简单介绍，在今后的文章中，会继续更新此软件的使用，希望能够对大家的科研学习有所帮助，在此小硕希望能跟大家一起学习，一起进步！
微信号｜瓦斯10点
专栏｜瓦斯小硕
作者 | 陈海雨 重庆大学
审核 | 刘晓庆 重庆大学
