京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
数据分析师用r语言做数据分析的时候会很多,也有很多数据分析师对于用r语言不是很了解,下面就谈论一下?
线性回归简介:如下图所示,如果把自变量(也叫independent variable)和因变量(也叫dependent variable)画在二维坐标上,则每条记录对应一个点。线性回规最常见的应用场景则是用一条直线去拟和已知的点,并对给定的x值预测其y值。而我们要做的就是找出一条合适的曲线,也就是找出合适的斜率及纵截矩。
SSE & RMSE
上图中的SSE指sum of squared error,也即预测值与实际值之差的平方和,可由此判断该模型的误差。但使用SSE表征模型的误差有些弊端,比如它依赖于点的个数,且不好定其单位。所以我们有另外一个值去称量模型的误差。RMSE(Root-Mean-Square Error)。
由N将其标准化,并且其单位与变量单位相同。
案例
许多研究表明,全球平均气温在过去几十年中有所升高,以此引起的海平面上升和极端天气频现将会影响无数人。本文所讲案例就试图研究全球平均气温与一些其它因素的关系。
本例我们以1983年5月到2006年12月的数据作为训练数据集,以之后的数据作为测试数据集。
数据
首先加载数据
temp <- read.csv("climate_change.csv")
数据解释
Year 年份 M
Month 月份 T
emp 当前周期内的全球平均气温与一个参考值之差
CO2, N2O,CH4,CFC.11,CFC.12:这几个气体的大气浓度 Aerosols
线性回归模型保留两部分。
"数据分析师'选择目标feature。我们数据中,有多个feature,但并非所有的feature都对预测有帮助,或者并非所有的feature都需要一起工作来做预测,因此我们需要筛选出最小的最能预测出接近事实的feature组合。
确定feature系数(coefficient)。feature选出来后,我们要确定每个feature对预测结果所占的权重,这个权重即为coefficient
结合实例选择模型
初始选择所有feature
选择所有feature作为第一个model1,并使用summary函数算出其Adjusted R2为0.7371。
model1 <- lm(Temp ~ MEI + CO2 + CH4 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols, temp) summary(model1)
逐一去掉feature
在model1中去掉任一个feature,并记下相应的Adjusted R2如下
|
Feature |
Adjusted R2 |
|
CO2 + CH4 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.6373 |
|
MEI + CH4 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.7331 |
|
MEI + CO2 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.738 |
|
MEI + CO2 + CH4 + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.7339 |
|
MEI + CO2 + CH4 + N2O + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.7163 |
|
MEI + CO2 + CH4 + N2O + CFC.11 + TSI + Aerosols |
0.7172 |
|
MEI + CO2 + CH4 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + Aerosols |
0.697 |
|
MEI + CO2 + CH4 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI |
0.6883 |
本轮得到Temp ~ MEI + CO2 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols
从model2中任意去掉1个feature,并记下相应的Adjusted R2如下
|
Feature |
Adjusted R2 |
|
CO2 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.6377 |
|
MEI + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.7339 |
|
MEI + CO2 + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.7346 |
|
MEI + CO2 + N2O + CFC.12 + TSI + Aerosols |
0.7171 |
|
MEI + CO2 + N2O + CFC.11 + TSI + Aerosols |
0.7166 |
|
MEI + CO2 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + Aerosols |
0.698 |
|
MEI + CO2 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI |
0.6891 |
任一组合的Adjusted R2都比上一轮小,因此选择上一轮的feature组合作为最终的模型,也即Temp ~ MEI + CO2 + N2O + CFC.11 + CFC.12 + TSI + Aerosols
由summary(model2)可算出每个feature的coefficient如下 。
线性回归介绍
在线性回归中,数据使用线性预测函数来建模,并且未知的模型参数也是通过数据来估计。这些模型被叫做线性模型。最常用的线性回归建模是给定X值的y的条件均值是X的仿射函数。
线性回归是回归分析中第一种经过严格研究并在实际应用中广泛使用的类型。这是因为线性依赖于其未知参数的模型比非线性依赖于其位置参数的模型更容易拟合,而且产生的估计的统计特性也更容易确定。
上面这段定义来自于维基百科。
这个错误估计函数是去对x(i)的估计值与真实值y(i)差的平方和作为错误估计函数,前面乘上的1/2m是为了在求导的时候,这个系数就不见了。至于为何选择平方和作为错误估计函数,就得从概率分布的角度来解释了。
如何调整θ以使得J(θ)取得最小值有很多方法,本文会重点介绍梯度下降法和正规方程法。
在选定线性回归模型后,只需要确定参数θ,就可以将模型用来预测。然而θ需要使得J(θ)最小。因此问题归结为求极小值问题。
梯度下降法流程如下:
1. 首先对θ赋值,这个值可以是随机的,也可以让θ为一个全零向量。
2. 改变θ的值,使得J(θ)按梯度下降的方向进行调整。
梯度方向由J(θ)对θ的偏导数确定,由于求的是极小值,因此梯度方向是偏导数的反方向。更新公式为为:
这种方法需要对全部的训练数据求得误差后再对θ进行更新。(α为学习速度)
正规方程(Normal Equation)数据分析师培训
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在Python数据分析与数据清洗工作中,Pandas是最核心的数据处理库,DataFrame是结构化数据的标准存储格式。在实时数据采集、循环 ...
2026-08-19在零售行业大数据分析与精细化运营领域,纸尿裤旁摆放啤酒是最经典、最具代表性的商业案例。两种看似毫无关联的商品,一个是婴幼 ...
2026-08-19 很多数据分析师能熟练地计算指标、搭建标签体系,但当被问到“画像到底在解决什么问题”“画像和标签是什么关系”“画像如何 ...
2026-08-19在数据分析、业务监控、质量检测与风险管控工作中,数据波动性是衡量数据稳定性、业务健康度、结果可信度的核心依据。数据波动代 ...
2026-08-18很多分析师在设计标签时思路清晰,但真到落地环节却面临“数据在手,不知如何转化为可用标签”的困境:或因加工方式选择不当导致 ...
2026-08-18在数据分析、业务评价、产品评级、用户分层与综合决策场景中,单一指标往往无法全面、客观地评价事物整体水平。现实中的评价对象 ...
2026-08-18在数理统计、假设检验、数据分析与机器学习领域中,卡方分布(χ²分布)是继正态分布、t分布之后最重要的连续型概率分布之一。 ...
2026-08-17在Python数据清洗、文本校验、账号密码规则校验、脏数据过滤、字符串规整化处理中,正则表达式是最高效、最常用的文本匹配工具。 ...
2026-08-17 很多分析师每天和数据打交道,但当被问到“标签是什么”“标签和指标有什么区别”“标签体系如何设计”时,却常常答不上来。 ...
2026-08-17手游行业具备用户迭代快、竞争激烈、用户粘性易流失的典型特征。随着新游持续上线、玩家审美升级、玩法疲劳等问题出现,存量用户 ...
2026-08-14在数字化产品运营、商业数据分析、业务增长管理中,零散的指标统计无法支撑系统性的业务决策。单一的点击率、转化率、销量数据只 ...
2026-08-14 很多数据分析师每天都在写SQL,但当被问到“数据查询语言(DQL)的本质是什么”“SELECT语句中各子句的书写顺序与实际执行顺 ...
2026-08-14在数据库数据分析、数据清洗、报表统计与业务查询场景中,日期时间是最高频、最核心的基础字段。数据库中存储的日期格式多样,包 ...
2026-08-13在数据统计分析与数据清洗工作中,箱线图是一种简洁高效、客观性强的数据可视化图表,能够直观呈现数据集的分布特征、离散程度和 ...
2026-08-13 很多数据分析师写过无数个SELECT查询,但当被问到“如何新建一张表来固化中间数据”“创建视图和创建物理表有什么区别”“视 ...
2026-08-13在自动化办公、数据采集、定时统计、日志清理、系统监控等场景中,程序往往需要按照固定时间间隔重复执行指定任务,这种运行机制 ...
2026-08-12在数据分析日常工作中,Excel数据筛选是数据清洗、数据提取、样本筛选的核心基础操作。传统Excel手动筛选、函数筛选方式,面对多 ...
2026-08-12 很多数据分析师精通Excel函数和数据透视表,但当被问到“数据从哪里来”“表和视图有什么区别”“数据库管理系统和SQL是什么 ...
2026-08-12在数据分析、统计建模、数据挖掘与商业调研过程中,原始数据往往无法做到绝对干净规整。受系统故障、人工录入失误、设备误差、突 ...
2026-08-11在数据分析工作中,聚类分析是典型的无监督学习方法,核心作用是依据数据自身的多维特征,将相似样本自动划分为若干类别,实现“ ...
2026-08-11