1、线性回归
线性回归就是使用下面的预测函数预测未来观测量:
其中,x1,x2,...,xk都是预测变量(影响预测的因素),y是需要预测的目标变量(被预测变量)。
线性回归模型的数据来源于澳大利亚的CPI数据,选取的是2008年到2011年的季度数据。
rep函数里面的第一个参数是向量的起始时间,从2008-2010,第二个参数表示向量里面的每个元素都被4个小时间段。
year <- rep(2008:2010, each=4)
quarter <- rep(1:4, 3)
cpi <- c(162.2, 164.6, 166.5, 166.0,
166.2, 167.0, 168.6, 169.5,
171.0, 172.1, 173.3, 174.0)
plot函数中axat=“n”表示横坐标刻度的标注是没有的
plot(cpi, xaxt="n", ylab="CPI", xlab="")
绘制横坐标轴
axis(1, labels=paste(year,quarter,sep="Q"), at=1:12, las=3)
接下来,观察CPI与其他变量例如‘year(年份)’和‘quarter(季度)’之间的相关关系。
cor(year,cpi)
cor(quarter,cpi)
输出如下:
cor(quarter,cpi)
[1] 0.3738028
cor(year,cpi)
[1] 0.9096316
cor(quarter,cpi)
[1] 0.3738028
由上图可知,CPI与年度之间的关系是正相关,并且非常紧密,相关系数接近1;而它与季度之间的相关系数大约为0.37,只是有着微弱的正相关,关系并不明显。
然后使用lm()函数建立一个线性回归模型,其中年份和季度为预测因素,CPI为预测目标。
建立模型fit
fit <- lm(cpi ~ year + quarter)
fit
输出结果如下:
Call:
lm(formula = cpi ~ year + quarter)
Coefficients:
(Intercept) year quarter
-7644.488 3.888 1.167
由上面的输出结果可以建立以下模型公式计算CPI:
其中,c0、c1和c2都是模型fit的参数分别是-7644.488、3.888和1.167。因此2011年的CPI可以通过以下方式计算:
(cpi2011 <-fit$coefficients[[1]] + fit$coefficients[[2]]*2011 +
fit$coefficients[[3]]*(1:4))
输出的2011年的季度CPI数据分别是174.4417、175.6083、176.7750和177.9417。
模型的具体参数可以通过以下代码查看:
查看模型的属性
attributes(fit)
$names
[1] "coefficients" "residuals" "effects" "rank" "fitted.values"
[6] "assign" "qr" "df.residual" "xlevels" "call"
[11] "terms" "model"
$class
[1] "lm"
模型的参数
fit$coefficients
观测值与拟合的线性模型之间的误差,也称为残差
residuals(fit)
1 2 3 4 5 6 7
-0.57916667 0.65416667 1.38750000 -0.27916667 -0.46666667 -0.83333333 -0.40000000
8 9 10 11 12
-0.66666667 0.44583333 0.37916667 0.41250000 -0.05416667
除了将数据代入建立的预测模型公式中,还可以通过使用predict()预测未来的值。
输入预测时间
data2011 <- data.frame(year=2011, quarter=1:4)
cpi2011 <- predict(fit, newdata=data2011)
设置散点图上的观测值和预测值对应点的风格(颜色和形状)
style <- c(rep(1,12), rep(2,4))
plot(c(cpi, cpi2011), xaxt="n", ylab="CPI", xlab="", pch=style, col=style)
标签中sep参数设置年份与季度之间的间隔
axis(1, at=1:16, las=3,
labels=c(paste(year,quarter,sep="Q"), "2011Q1", "2011Q2", "2011Q3", "2011Q4"))
预测结果如下:
上图中红色的三角形就是预测值。
2、Logistic回归
Logistic回归是通过将数据拟合到一条线上并根据简历的曲线模型预测事件发生的概率。可以通过以下等式来建立一个Logistic回归模型:
其中,x1,x2,...,xk是预测因素,y是预测目标。令
,上面的等式被转换成:
使用函数glm()并设置响应变量(被解释变量)服从二项分布(family='binomial,'link='logit')建立Logistic回归模型,更多关于Logistic回归模型的内容可以通过以下链接查阅:
· R Data Analysis Examples - Logit Regression
· 《LogisticRegression (with R)》
3、广义线性模型
广义线性模型(generalizedlinear model, GLM)是简单最小二乘回归(OLS)的扩展,响应变量(即模型的因变量)可以是正整数或分类数据,其分布为某指数分布族。其次响应变量期望值的函数(连接函数)与预测变量之间的关系为线性关系。因此在进行GLM建模时,需要指定分布类型和连接函数。这个建立模型的分布参数包括binomaial(两项分布)、gaussian(正态分布)、gamma(伽马分布)、poisson(泊松分布)等。
广义线性模型可以通过glm()函数建立,使用的数据是包‘TH.data’自带的bodyfat数据集。
data("bodyfat", package="TH.data")
myFormula <- DEXfat ~ age + waistcirc + hipcirc + elbowbreadth + kneebreadth
设置响应变量服从正态分布,对应的连接函数服从对数分布
bodyfat.glm <- glm(myFormula, family = gaussian("log"), data = bodyfat)
预测类型为响应变量
pred <- predict(bodyfat.glm, type="response")
plot(bodyfat$DEXfat, pred, xlab="Observed Values", ylab="Predicted Values")
abline(a=0, b=1)
预测结果检验如下图所示:
由上图可知,模型虽然也有离群点,但是大部分的数据都是落在直线上或者附近的,也就说明模型建立的比较好,能较好的拟合数据。
4、非线性回归
如果说线性模型是拟合拟合一条最靠近数据点的直线,那么非线性模型就是通过数据拟合一条曲线。在R中可以使用函数nls()建立一个非线性回归模型,具体的使用方法可以通过输入'?nls()'查看该函数的文档。
数据分析咨询请扫描二维码
在准备数据分析师面试时,掌握高频考题及其解答是应对面试的关键。为了帮助大家轻松上岸,以下是10个高频考题及其详细解析,外加 ...
2024-12-20互联网数据分析师是一个热门且综合性的职业,他们通过数据挖掘和分析,为企业的业务决策和运营优化提供强有力的支持。尤其在如今 ...
2024-12-20在现代商业环境中,数据分析师是不可或缺的角色。他们的工作不仅仅是对数据进行深入分析,更是协助企业从复杂的数据信息中提炼出 ...
2024-12-20随着大数据时代的到来,数据驱动的决策方式开始受到越来越多企业的青睐。近年来,数据分析在人力资源管理中正在扮演着至关重要的 ...
2024-12-20在数据分析的世界里,表面上的技术操作只是“入门票”,而真正的高手则需要打破一些“看不见的墙”。这些“隐形天花板”限制了数 ...
2024-12-19在数据分析领域,尽管行业前景广阔、岗位需求旺盛,但实际的工作难度却远超很多人的想象。很多新手初入数据分析岗位时,常常被各 ...
2024-12-19入门数据分析,许多人都会感到“难”,但这“难”究竟难在哪儿?对于新手而言,往往不是技术不行,而是思维方式、业务理解和实践 ...
2024-12-19在如今的行业动荡背景下,数据分析师的职业前景虽然面临一些挑战,但也充满了许多新的机会。随着技术的不断发展和多领域需求的提 ...
2024-12-19在信息爆炸的时代,数据分析师如同探险家,在浩瀚的数据海洋中寻觅有价值的宝藏。这不仅需要技术上的过硬实力,还需要一种艺术家 ...
2024-12-19在当今信息化社会,大数据已成为各行各业不可或缺的宝贵资源。大数据专业应运而生,旨在培养具备扎实理论基础和实践能力,能够应 ...
2024-12-19阿里P8、P9失业都找不到工作?是我们孤陋寡闻还是世界真的已经“癫”成这样了? 案例一:本硕都是 985,所学的专业也是当红专业 ...
2024-12-19CDA持证人Louis CDA持证人基本情况 我大学是在一个二线城市的一所普通二本院校读的,专业是旅游管理,非计算机非统计学。毕业之 ...
2024-12-18最近,知乎上有个很火的话题:“一个人为何会陷入社会底层”? 有人说,这个世界上只有一个分水岭,就是“羊水”;还有人说,一 ...
2024-12-18在这个数据驱动的时代,数据分析师的技能需求快速增长。掌握适当的编程语言不仅能增强分析能力,还能帮助分析师从海量数据中提取 ...
2024-12-17在当今信息爆炸的时代,数据分析已经成为许多行业中不可或缺的一部分。想要在这个领域脱颖而出,除了热情和毅力外,你还需要掌握 ...
2024-12-17数据分析,是一项通过科学方法处理数据以获取洞察并支持决策的艺术。无论是在商业环境中提升业绩,还是在科研领域推动创新,数据 ...
2024-12-17在数据分析领域,图表是我们表达数据故事的重要工具。它们不仅让数据变得更加直观,也帮助我们更好地理解数据中的趋势和模式。相 ...
2024-12-16在当今社会,我们身处着一个飞速发展、变化迅猛的时代。不同行业在科技进步、市场需求和政策支持的推动下蓬勃发展,呈现出令人瞩 ...
2024-12-16在现代商业世界中,数据分析师扮演着至关重要的角色。他们通过解析海量数据,为企业战略决策提供有力支持。要有效完成这项任务, ...
2024-12-16在当今数据爆炸的时代,数据分析师是组织中不可或缺的导航者。他们通过从大量数据中提取可操作的洞察力,帮助企业在竞争激烈的市 ...
2024-12-16