京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
R语言多项式回归
含有x和y这两个变量的线性回归是所有回归分析中最常见的一种;而且,在描述它们关系的时候,也是最有效、最容易假设的一种模型。然而,有些时候,它的实际情况下某些潜在的关系是非常复杂的,不是二元分析所能解决的,而这时,我们需要多项式回归分析来找到这种隐藏的关系。
让我们看一下经济学里的一个例子:假设你要买一个具体的产品,而你要买的个数是q。如果产品的单价是p,然后,你要给y元。其实,这就是一个很典型的线性关系。而总价和产品数量呈正比例关系。下面,根据这个实例,我们敲击行代码来作它们的线性关系图:
下面是它的线性关系图:
现在,我们看到这确实是一个不错的估计,这个图很好的模拟成q和y的线性关系。然而,当我们在做买卖要考虑别的因素的时候,诸如这种商品要买多少,很有可能,我们可以通过询问和讨价赚得折扣,或者,当我们越来越多的买一种具体的商品的时候,我们也可能让这种商品升价了。
这样,我们根据上面的条件,我们在写脚本的时候,我们要注意,总价与产品的数量不再具有线性关系了:
利用多项式回归,我们可以拟合n>1张订单所产生的数据的模型,并且能试着建一个非线性模型。
怎样拟合一个多项式回归
首先,当我们要创建一串虚拟随机数的时候,我们必须总要记得写set.seed(n)。这样做,随机数生成器总能产生同等数目的数据。
预测变量q:使用seq来快速产生等间距的序列:
预测y值:
我们现在产生一些噪音并把它添加到模型中:
对噪声数据进行画图:
下面的这个图根据观测数据进行模拟。其中,模拟的图的散点是蓝色的,而红色线则是信号(信号是一种术语,它通常用于表示我们感兴趣的东西的通常变化趋势)。
我们得出的模型应当是 y = aq + bq2 + c*q3 + cost。
现在,我们用R对此进行模拟。要拟合一个多项式模型,你也可以这样用:
或者:
然而,我们要知道q,I(q^2),I(q^3)存在相关的关系,而这些相关变量很有可能引起某些问题的产生。这时,使用poly()可以避免这个问题,因为它是创建一个垂直的多项式。因此,我喜欢第一种方法:
我们可以使用confint()来获得一个模型的参数的置信区间。
以下是模型参数的置信区间:
现在,我们要作一个拟合VS残差图。如果这是一个拟合效果比较不错的模型,我们应该看不到任何一种模型的模式特征:
整体来说,这个模型的拟合效果还是不错的,毕竟残差为0.8。第一和第三个订单序列的系数,在统计学当中,是相当这样的,这样在我们的意料之中。现在,我们可以使用predict()函数来获得拟合数据以及置信区间,这样,我们可以不按照数据来作图。 下面是预测值和预测置信区间:
在已有的图像中添加拟合线:
添加图例:
下面是它的拟合图像:
我们可以看到我们的模型在数据的拟合方面做的不错,我们也因此感到非常满意。
注意:多项式回归是一种更能强大的工具。可是,我们也可能得到事与愿违的结果:在这个例子中,我们知道我们的信号是使用三次多项式而产生的,然而,当我们在分析实际数据的时候,我们通常对此不知情,因此,正因为多项式次数n大于4的时候会产生过度拟合的情况,我们要在这里注意一下。但你的模型取了噪音而不是信号的时候会产生过拟合的情况;甚至,当你在现有的数据进行模型优化的时候,当你要尝试预测新的数据的时候就不好了,它会导致缺失值的产生。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
B+树作为数据库索引的核心数据结构,其高效的查询、插入、删除性能,离不开节点间指针的合理设计。在日常学习和数据库开发中,很 ...
2026-01-30在数据库开发中,UUID(通用唯一识别码)是生成唯一主键、唯一标识的常用方式,其标准格式包含4个短横线(如550e8400-e29b-41d4- ...
2026-01-30商业数据分析的价值落地,离不开标准化、系统化的总体流程作为支撑;而CDA(Certified Data Analyst)数据分析师,作为经过系统 ...
2026-01-30在数据分析、质量控制、科研实验等场景中,数据波动性(离散程度)的精准衡量是判断数据可靠性、稳定性的核心环节。标准差(Stan ...
2026-01-29在数据分析、质量检测、科研实验等领域,判断数据间是否存在本质差异是核心需求,而t检验、F检验是实现这一目标的经典统计方法。 ...
2026-01-29统计制图(数据可视化)是数据分析的核心呈现载体,它将抽象的数据转化为直观的图表、图形,让数据规律、业务差异与潜在问题一目 ...
2026-01-29箱线图(Box Plot)作为数据分布可视化的核心工具,能清晰呈现数据的中位数、四分位数、异常值等关键统计特征,广泛应用于数据分 ...
2026-01-28在回归分析、机器学习建模等数据分析场景中,多重共线性是高频数据问题——当多个自变量间存在较强的线性关联时,会导致模型系数 ...
2026-01-28数据分析的价值落地,离不开科学方法的支撑。六种核心分析方法——描述性分析、诊断性分析、预测性分析、规范性分析、对比分析、 ...
2026-01-28在机器学习与数据分析领域,特征是连接数据与模型的核心载体,而特征重要性分析则是挖掘数据价值、优化模型性能、赋能业务决策的 ...
2026-01-27关联分析是数据挖掘领域中挖掘数据间潜在关联关系的经典方法,广泛应用于零售购物篮分析、电商推荐、用户行为路径挖掘等场景。而 ...
2026-01-27数据分析的基础范式,是支撑数据工作从“零散操作”走向“标准化落地”的核心方法论框架,它定义了数据分析的核心逻辑、流程与目 ...
2026-01-27在数据分析、后端开发、业务运维等工作中,SQL语句是操作数据库的核心工具。面对复杂的表结构、多表关联逻辑及灵活的查询需求, ...
2026-01-26支持向量机(SVM)作为机器学习中经典的分类算法,凭借其在小样本、高维数据场景下的优异泛化能力,被广泛应用于图像识别、文本 ...
2026-01-26在数字化浪潮下,数据分析已成为企业决策的核心支撑,而CDA数据分析师作为标准化、专业化的数据人才代表,正逐步成为连接数据资 ...
2026-01-26数据分析的核心价值在于用数据驱动决策,而指标作为数据的“载体”,其选取的合理性直接决定分析结果的有效性。选对指标能精准定 ...
2026-01-23在MySQL查询编写中,我们习惯按“SELECT → FROM → WHERE → ORDER BY”的语法顺序组织语句,直觉上认为代码顺序即执行顺序。但 ...
2026-01-23数字化转型已从企业“可选项”升级为“必答题”,其核心本质是通过数据驱动业务重构、流程优化与模式创新,实现从传统运营向智能 ...
2026-01-23CDA持证人已遍布在世界范围各行各业,包括世界500强企业、顶尖科技独角兽、大型金融机构、国企事业单位、国家行政机关等等,“CDA数据分析师”人才队伍遵守着CDA职业道德准则,发挥着专业技能,已成为支撑科技发展的核心力量。 ...
2026-01-22在数字化时代,企业积累的海量数据如同散落的珍珠,而数据模型就是串联这些珍珠的线——它并非简单的数据集合,而是对现实业务场 ...
2026-01-22