
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
在数字化时代,用户的每一次行为 —— 从电商平台的 “浏览→加购→购买”,到视频 APP 的 “打开→搜索→观看→收藏”,再到银 ...
2025-10-11在机器学习建模流程中,“特征重要性分析” 是连接 “数据” 与 “业务” 的关键桥梁 —— 它不仅能帮我们筛选冗余特征、提升模 ...
2025-10-11在企业的数据体系中,未经分类的数据如同 “杂乱无章的仓库”—— 用户行为日志、订单记录、商品信息混杂存储,CDA(Certified D ...
2025-10-11在 SQL Server 数据库操作中,“数据类型转换” 是高频需求 —— 无论是将字符串格式的日期转为datetime用于筛选,还是将数值转 ...
2025-10-10在科研攻关、工业优化、产品开发中,正交试验(Orthogonal Experiment)因 “用少量试验覆盖多因素多水平组合” 的高效性,成为 ...
2025-10-10在企业数据量从 “GB 级” 迈向 “PB 级” 的过程中,“数据混乱” 的痛点逐渐从 “隐性问题” 变为 “显性瓶颈”:各部门数据口 ...
2025-10-10在深度学习中,“模型如何从错误中学习” 是最关键的问题 —— 而损失函数与反向传播正是回答这一问题的核心技术:损失函数负责 ...
2025-10-09本文将从 “检验本质” 切入,拆解两种方法的核心适用条件、场景边界与实战选择逻辑,结合医学、工业、教育领域的案例,让你明确 ...
2025-10-09在 CDA 数据分析师的日常工作中,常会遇到这样的困惑:某电商平台 11 月 GMV 同比增长 20%,但究竟是 “长期趋势自然增长”,还 ...
2025-10-09Pandas 选取特定值所在行:6 类核心方法与实战指南 在使用 pandas 处理结构化数据时,“选取特定值所在的行” 是最高频的操作之 ...
2025-09-30球面卷积神经网络(SCNN) 为解决这一痛点,球面卷积神经网络(Spherical Convolutional Neural Network, SCNN) 应运而生。它通 ...
2025-09-30在企业日常运营中,“未来会怎样” 是决策者最关心的问题 —— 电商平台想知道 “下月销量能否达标”,金融机构想预判 “下周股 ...
2025-09-30Excel 能做聚类分析吗?基础方法、进阶技巧与场景边界 在数据分析领域,聚类分析是 “无监督学习” 的核心技术 —— 无需预设分 ...
2025-09-29XGBoost 决策树:原理、优化与工业级实战指南 在机器学习领域,决策树因 “可解释性强、处理非线性关系能力突出” 成为基础模型 ...
2025-09-29在标签体系的落地链路中,“设计标签逻辑” 只是第一步,真正让标签从 “纸上定义” 变为 “业务可用资产” 的关键,在于标签加 ...
2025-09-29在使用 Excel 数据透视表进行多维度数据汇总时,折叠功能是梳理数据层级的核心工具 —— 通过点击 “+/-” 符号可展开明细数据或 ...
2025-09-28在使用 Pandas 处理 CSV、TSV 等文本文件时,“引号” 是最容易引发格式混乱的 “隐形杀手”—— 比如字段中包含逗号(如 “北京 ...
2025-09-28在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的技能工具箱中,数据查询语言(尤其是 SQL)是最基础、也最核心的 “武器”。无论 ...
2025-09-28Cox 模型时间依赖性检验:原理、方法与实战应用 在生存分析领域,Cox 比例风险模型(Cox Proportional Hazards Model)是分析 “ ...
2025-09-26检测因子类型的影响程度大小:评估标准、实战案例与管控策略 在检测分析领域(如环境监测、食品质量检测、工业产品合规性测试) ...
2025-09-26