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一つの対象に対し一つの反応変数（従属変数）と複数の説明変数（独立変数）が観測されているとき，説明変数の線形和によって反応変数の予測や変動の説明を行う統計的データ解析の手法．線形和の係数は，反応変数と予測値の差の二乗和（残差平方和）を最小とする最小二乗法によって通常は求められる．予測値と反応変数の相関係数の二乗は決定係数と呼ばれ，当てはまりの尺度として用いられる．反応変数が0-1の二値の場面（ロジスティック回帰）や非線形な予測式を用いる場面にも拡張されている．
