京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
用R建立岭回归和lasso回归
1 分别使用岭回归和Lasso解决薛毅书第279页例6.10的回归问题
例6.10的问题如下:
输入例题中的数据,生成数据集,并做简单线性回归,查看效果 cement <- data.frame(X1 = c(7, 1, 11, 11, 7, 11, 3, 1, 2, 21, 1, 11, 10), X2 = c(26, 29, 56, 31, 52, 55, 71, 31, 54, 47, 40, 66, 68), X3 = c(6, 15, 8, 8, 6, 9, 17, 22, 18, 4, 23, 9, 8), X4 = c(60, 52, 20, 47, 33, 22, 6, 44, 22, 26, 34, 12, 12), Y = c(78.5, 74.3, 104.3, 87.6, 95.9, 109.2, 102.7, 72.5, 93.1, 115.9, 83.8, 113.3, 109.4)) cement ## X1 X2 X3 X4 Y ## 1 7 26 6 60 78.5 ## 2 1 29 15 52 74.3 ## 3 11 56 8 20 104.3 ## 4 11 31 8 47 87.6 ## 5 7 52 6 33 95.9 ## 6 11 55 9 22 109.2 ## 7 3 71 17 6 102.7 ## 8 1 31 22 44 72.5 ## 9 2 54 18 22 93.1 ## 10 21 47 4 26 115.9 ## 11 1 40 23 34 83.8 ## 12 11 66 9 12 113.3 ## 13 10 68 8 12 109.4 lm.sol <- lm(Y ~ ., data = cement) summary(lm.sol) ## ## Call: ## lm(formula = Y ~ ., data = cement) ## ## Residuals: ## Min 1Q Median 3Q Max ## -3.175 -1.671 0.251 1.378 3.925 ## ## Coefficients: ## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) ## (Intercept) 62.405 70.071 0.89 0.399 ## X1 1.551 0.745 2.08 0.071 . ## X2 0.510 0.724 0.70 0.501 ## X3 0.102 0.755 0.14 0.896 ## X4 -0.144 0.709 -0.20 0.844 ## --- ## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 ## ## Residual standard error: 2.45 on 8 degrees of freedom ## Multiple R-squared: 0.982, Adjusted R-squared: 0.974 ## F-statistic: 111 on 4 and 8 DF, p-value: 4.76e-07 # 从结果看,截距和自变量的相关系数均不显著。 # 利用car包中的vif()函数查看各自变量间的共线情况 library(car) vif(lm.sol) ## X1 X2 X3 X4 ## 38.50 254.42 46.87 282.51 # 从结果看,各自变量的VIF值都超过10,存在多重共线性,其中,X2与X4的VIF值均超过200. plot(X2 ~ X4, col = "red", data = cement)
接下来,利用MASS包中的函数lm.ridge()来实现岭回归。下面的计算试了151个lambda值,最后选取了使得广义交叉验证GCV最小的那个。 library(MASS) ## ## Attaching package: 'MASS' ## ## The following object is masked _by_ '.GlobalEnv': ## ## cement ridge.sol <- lm.ridge(Y ~ ., lambda = seq(0, 150, length = 151), data = cement, model = TRUE) names(ridge.sol) # 变量名字 ## [1] "coef" "scales" "Inter" "lambda" "ym" "xm" "GCV" "kHKB" ## [9] "kLW" ridge.sol$lambda[which.min(ridge.sol$GCV)] ##找到GCV最小时的lambdaGCV ## [1] 1 ridge.sol$coef[which.min(ridge.sol$GCV)] ##找到GCV最小时对应的系数 ## [1] 7.627 par(mfrow = c(1, 2)) # 画出图形,并作出lambdaGCV取最小值时的那条竖直线 matplot(ridge.sol$lambda, t(ridge.sol$coef), xlab = expression(lamdba), ylab = "Cofficients", type = "l", lty = 1:20) abline(v = ridge.sol$lambda[which.min(ridge.sol$GCV)]) # 下面的语句绘出lambda同GCV之间关系的图形 plot(ridge.sol$lambda, ridge.sol$GCV, type = "l", xlab = expression(lambda), ylab = expression(beta)) abline(v = ridge.sol$lambda[which.min(ridge.sol$GCV)])
par(mfrow = c(1, 1)) # 从上图看,lambda的选择并不是那么重要,只要不离lambda=0太近就没有多大差别。 # 下面利用ridge包中的linearRidge()函数进行自动选择岭回归参数 library(ridge) mod <- linearRidge(Y ~ ., data = cement) summary(mod) ## ## Call: ## linearRidge(formula = Y ~ ., data = cement) ## ## ## Coefficients: ## Estimate Scaled estimate Std. Error (scaled) t value (scaled) ## (Intercept) 83.704 NA NA NA ## X1 1.292 26.332 3.672 7.17 ## X2 0.298 16.046 3.988 4.02 ## X3 -0.148 -3.279 3.598 0.91 ## X4 -0.351 -20.329 3.996 5.09 ## Pr(>|t|) ## (Intercept) NA ## X1 7.5e-13 *** ## X2 5.7e-05 *** ## X3 0.36 ## X4 3.6e-07 *** ## --- ## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1 ## ## Ridge parameter: 0.01473, chosen automatically, computed using 2 PCs ## ## Degrees of freedom: model 3.01 , variance 2.84 , residual 3.18 # 从模型运行结果看,测岭回归参数值为0.0147,各自变量的系数显著想明显提高(除了X3仍不显著) 最后,利用Lasso回归解决共线性问题 library(lars) ## Loaded lars 1.2 x = as.matrix(cement[, 1:4]) y = as.matrix(cement[, 5]) (laa = lars(x, y, type = "lar")) #lars函数值用于矩阵型数据 ## ## Call: ## lars(x = x, y = y, type = "lar") ## R-squared: 0.982 ## Sequence of LAR moves: ## X4 X1 X2 X3 ## Var 4 1 2 3 ## Step 1 2 3 4 # 由此可见,LASSO的变量选择依次是X4,X1,X2,X3 plot(laa) #绘出图
summary(laa) #给出Cp值 ## LARS/LAR ## Call: lars(x = x, y = y, type = "lar") ## Df Rss Cp ## 0 1 2716 442.92 ## 1 2 2219 361.95 ## 2 3 1918 313.50 ## 3 4 48 3.02 ## 4 5 48 5.00 # 根据课上对Cp含义的解释(衡量多重共线性,其值越小越好),我们取到第3步,使得Cp值最小,也就是选择X4,X1,X2这三个变量。数据分析培训
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在当下数据驱动决策的职场环境中,A/B测试早已成为互联网产品、运营、营销乃至产品迭代优化的核心手段,小到一个按钮的颜色、文 ...
2026-03-24在统计学数据分析中,尤其是分类数据的分析场景里,卡方检验和显著性检验是两个高频出现的概念,很多初学者甚至有一定统计基础的 ...
2026-03-24在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常业务分析与统计建模工作中,多组数据差异对比是高频且核心的分析场景。比如验 ...
2026-03-24日常用Excel做数据管理、台账维护、报表整理时,添加备注列是高频操作——用来标注异常、说明业务背景、记录处理进度、补充关键 ...
2026-03-23作为业内主流的自助式数据可视化工具,Tableau凭借拖拽式操作、强大的数据联动能力、灵活的仪表板搭建,成为数据分析师、业务人 ...
2026-03-23在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作与认证考核中,分类变量的关联分析是高频核心场景。用户性别是否影响商品 ...
2026-03-23在数据工作的全流程中,数据清洗是最基础、最耗时,同时也是最关键的核心环节,无论后续是做常规数据分析、可视化报表,还是开展 ...
2026-03-20在大数据与数据驱动决策的当下,“数据分析”与“数据挖掘”是高频出现的两个核心概念,也是很多职场人、入门学习者容易混淆的术 ...
2026-03-20在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的全流程工作闭环中,统计制图是连接严谨统计分析与高效业务沟通的关键纽带,更是CDA ...
2026-03-20在MySQL数据库优化中,分区表是处理海量数据的核心手段——通过将大表按分区键(如时间、地域、ID范围)分割为多个独立的小分区 ...
2026-03-19在商业智能与数据可视化领域,同比、环比增长率是分析数据变化趋势的核心指标——同比(YoY)聚焦“长期趋势”,通过当前周期与 ...
2026-03-19在数据分析与建模领域,流传着一句行业共识:“数据决定上限,特征决定下限”。对CDA(Certified Data Analyst)数据分析师而言 ...
2026-03-19机器学习算法工程的核心价值,在于将理论算法转化为可落地、可复用、高可靠的工程化解决方案,解决实际业务中的痛点问题。不同于 ...
2026-03-18在动态系统状态估计与目标跟踪领域,高精度、高鲁棒性的状态感知是机器人导航、自动驾驶、工业控制、目标检测等场景的核心需求。 ...
2026-03-18“垃圾数据进,垃圾结果出”,这是数据分析领域的黄金法则,更是CDA(Certified Data Analyst)数据分析师日常工作中时刻恪守的 ...
2026-03-18在机器学习建模中,决策树模型因其结构直观、易于理解、无需复杂数据预处理等优势,成为分类与回归任务的首选工具之一。而变量重 ...
2026-03-17在数据分析中,卡方检验是一类基于卡方分布的假设检验方法,核心用于分析分类变量之间的关联关系或实际观测分布与理论期望分布的 ...
2026-03-17在数字化转型的浪潮中,企业积累的数据日益庞大且分散——用户数据散落在注册系统、APP日志、客服记录中,订单数据分散在交易平 ...
2026-03-17在数字化时代,数据分析已成为企业决策、业务优化、增长突破的核心支撑,从数据仓库搭建(如维度表与事实表的设计)、数据采集清 ...
2026-03-16在数据仓库建设、数据分析(尤其是用户行为分析、业务指标分析)的实践中,维度表与事实表是两大核心组件,二者相互依存、缺一不 ...
2026-03-16