京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
异常观测值
一个全面的回归分析要覆盖对异常值的分析,包括离群点、高杠杆值点和强影响点。这些数据点需要更深入的研究,因为它们在一定程度上与其他观测点不同,可能对结果产生较大的负面影响。下面我们依次学习这些异常值。
8.4.1 离群点
离群点是指那些模型预测效果不佳的观测点。它们通常有很大的、或正或负的残差(Yi-Y ˆi )。正的残差说明模型低估了响应值,负的残差则说明高估了响应值。你已经学习过一种鉴别离群点的方法:图8-9的Q-Q图,落在置信区间带外的点即可被认为是离群点。另外一个粗糙的判断准则:标准化残差值大于2或者小于-2的点可能是离群点,需要特别关注。
car包也提供了一种离群点的统计检验方法。 outlierTest()函数可以求得最大标准化残差绝对值Bonferroni调整后的p值:
此处,你可以看到Nevada被判定为离群点(p=0.048)。注意,该函数只是根据单个最大(或正或负)残差值的显著性来判断是否有离群点。若不显著,则说明数据集中没有离群点;若显著,则你必须删除该离群点,然后再检验是否还有其他离群点存在。
8.4.2 高杠杆值点
高杠杆值观测点,即是与其他预测变量有关的离群点。换句话说,它们是由许多异常的预测变量值组合起来的,与响应变量值没有关系。高杠杆值的观测点可通过帽子统计量(hat statistic)判断。对于一个给定的数据集,帽子均值为p/n,其中p 是模型估计的参数数目(包含截距项), n 是样本量。一般来说,若观测点的帽子值大于帽子均值的2或3倍,即可以认定为高杠杆值点。下面代码画出了帽子值的分布:
结果见图8-13。
水平线标注的即帽子均值2倍和3倍的位置。 定位函数(locator function)能以交互模式绘图:单击感兴趣的点,然后进行标注,停止交互时,用户可按Esc键退出,或从图形下拉菜单中选择Stop,或直接右击图形。此图中,可以看到Alaska和California非常异常,查看它们的预测变量值,与其他48个州进行比较发现: Alaska收入比其他州高得多,而人口和温度却很低; California人口比其他州府多得多,但收入和温度也很高。高杠杆值点可能会是强影响点,也可能不是,这要看它们是否是离群点。
8.4.3 强影响点
强影响点,即对模型参数估计值影响有些比例失衡的点。例如,若移除模型的一个观测点时模型会发生巨大的改变,那么你就需要检测一下数据中是否存在强影响点了。有两种方法可以检测强影响点: Cook距离,或称D统计量,以及变量添加图(added variable plot) 。一般来说, Cook’s D值大于4/(n-k-1),则表明它是强影响点,其中n 为样本量大小, k 是预测变量数目。可通过如下代码绘制Cook’s D图形(图8-14):
通过图形可以判断Alaska、 Hawaii和Nevada是强影响点。若删除这些点,将会导致回归模型截距项和斜率发生显著变化。注意,虽然该图对搜寻强影响点很有用,但我逐渐发现以1为分割点比4/(nk 1)更具一般性。若设定D=1为判别标准,则数据集中没有点看起来像是强影响点。Cook’s D图有助于鉴别强影响点,但是并不提供关于这些点如何影响模型的信息。变量添加图弥补了这个缺陷。对于一个响应变量和k 个预测变量,你可以如下图创建k 个变量添加图。所谓变量添加图,即对于每个预测变量Xk,绘制Xk 在其他k 1个预测变量上回归的残差值相对于响应变量在其他k-1个预测变量上回归的残差值的关系图。 car包中的avPlots()函数可提供变量添加图:
结果如图8-15所示。
图形一次生成一个,用户可以通过单击点来判断强影响点。按下Esc,或从图形菜单中选择Stop,或右击,便可移动到下一个图形。我已在左下图中鉴别出Alaska为强影响点。
图中的直线表示相应预测变量的实际回归系数。你可以想象删除某些强影响点后直线的改变,以此来估计它的影响效果。例如,来看左下角的图(“ Murder|others” VS“ Income|others”),若删除点Alaska,直线将往负向移动。事实上,删除Alaska, Income的回归系数将会从0.000
06变为-0.000
85。当然,利用car包中的influencePlot()函数,你还可以将离群点、杠杆值和强影响点的信息整合到一幅图形中:
图8-16反映出Nevada和Rhode Island是离群点, New York、 California、 Hawaii和Washington有高杠杆值, Nevada、 Alaska和Hawaii为强影响点。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
一、问题:为什么 ID 会"断号" 很多刚接触 MySQL 的同学都会有一个困惑:表里的主键 ID 是自增的,删了中间几行数据之后,ID 变 ...
2026-10-22一、问题场景:为什么会重复 JOIN 同一个子查询 在写复杂 SQL 时,经常遇到这种需求:同一张表或同一个聚合子查询,要和主表关联 ...
2026-10-22人力资源专员是HR体系的执行入口。招聘信息发布、简历初筛、面试安排、考勤汇总、入离职手续、劳动合同与档案管理,大多由这个岗 ...
2026-10-22人力资源经理问“必学技巧”,真正要解决的不是知识清单不够长,而是时间有限、业务催得紧,学完却用不上。更有效的路径是:先用 ...
2026-10-22内容营销岗位的核心任务,不是“把文案写得更漂亮”,而是围绕目标受众,用持续的内容供给影响认知、推动转化并沉淀复购。它至少 ...
2026-10-22理财经理培训课程很多,难的是判断“先学什么、后学什么、学完能做什么”。与其按课程名称罗列,不如先看岗位任务:客户分层与维 ...
2026-10-22理财经理的知识结构,可以先用一句话概括:合规与产品知识决定“不出错”,客户经营与资产配置决定“够不够专业”,市场研判与数 ...
2026-10-22经济学背景做数据分析,优势不在工具,而在问题意识:供需如何相互作用、成本与收益如何权衡、变量之间是相关还是因果。真正的缺 ...
2026-10-22需要,但要把“需要”理解准确。经济学本身就在处理数据:GDP、物价、就业、企业营收、问卷调研,都是经济分析的原料。真正的区 ...
2026-10-22经济学分析能力不是单一技能,它至少由三层构成:把现实问题转成可检验假设的理论框架能力、用数据与统计方法验证假设的工具能力 ...
2026-10-22金融分析师的知识提升,先补的不是更多模型,而是让结论可复核的底层能力。按任务顺序,大致是四层:财务与业务理解、指标口径管 ...
2026-10-22金融分析师的“通用技能”,指换到不同机构、不同行业组仍用得上的底层能力,而非某家公司内部系统的操作经验。按任务拆,日常要 ...
2026-10-22先给结论:数据分析证书不是金融分析师的准入条件,招聘方也不会因为一张证书就直接判断你能做分析。要不要考,取决于你当前任务 ...
2026-10-22金融分析师的核心技能,不是“会看K线”或“会讲宏观”,而是能把一家公司、一个行业或一类资产,转化为可核查的数据判断与书面 ...
2026-10-22产品经理的知识提升,不是把需求文档、原型、SQL、数据分析、项目管理都学一遍,而是先对准目标岗位的真实任务,找出自己最缺的 ...
2026-10-22产品专员提升工作知识,最有效的方式不是先囤课程,而是围绕日常交付的四件事来补:需求调研与优先级判断、原型与PRD表达、竞品 ...
2026-10-22产品运营专员提升个人能力,常见误区是先把Excel、SQL、Python列成一张学习清单,然后从第一个工具开始学。更有效的做法是先回答 ...
2026-10-22产品运营的能力提升,最怕从“课程目录”出发:今天学增长模型,明天背SQL语法,学完却说不清自己负责的功能为什么激活率低。更 ...
2026-10-22产品经理的技能和影响力不是两条分开的赛道。技能决定你能不能把问题分析清楚、把方案设计对;影响力决定你的判断能否被团队接受 ...
2026-10-22产品经理要学的数据分析能力,不是“会写SQL”或“会用BI工具”这么简单。更准确地说,是围绕需求评估、功能迭代、指标监控、实 ...
2026-10-22