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
在数字化商业环境中,数据已成为企业优化运营、抢占市场、规避风险的核心资产。但商业数据分析绝非“堆砌数据、生成报表”的简单 ...
2026-01-20定量报告的核心价值是传递数据洞察,但密密麻麻的表格、复杂的计算公式、晦涩的数值罗列,往往让读者望而却步,导致核心信息被淹 ...
2026-01-20在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作场景中,“精准分类与回归预测”是高频核心需求——比如预测用户是否流失、判 ...
2026-01-20在建筑工程造价工作中,清单汇总分类是核心环节之一,尤其是针对楼梯、楼梯间这类包含多个分项工程(如混凝土浇筑、钢筋制作、扶 ...
2026-01-19数据清洗是数据分析的“前置必修课”,其核心目标是剔除无效信息、修正错误数据,让原始数据具备准确性、一致性与可用性。在实际 ...
2026-01-19在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,常面临“无标签高维数据难以归类、群体规律模糊”的痛点——比如海量 ...
2026-01-19在数据仓库与数据分析体系中,维度表与事实表是构建结构化数据模型的核心组件,二者如同“骨架”与“血肉”,协同支撑起各类业务 ...
2026-01-16在游戏行业“存量竞争”的当下,玩家留存率直接决定游戏的生命周期与商业价值。一款游戏即便拥有出色的画面与玩法,若无法精准识 ...
2026-01-16为配合CDA考试中心的 2025 版 CDA Level III 认证新大纲落地,CDA 网校正式推出新大纲更新后的第一套官方模拟题。该模拟题严格遵 ...
2026-01-16在数据驱动决策的时代,数据分析已成为企业运营、产品优化、业务增长的核心工具。但实际工作中,很多数据分析项目看似流程完整, ...
2026-01-15在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,“高维数据处理”是高频痛点——比如用户画像包含“浏览次数、停留时 ...
2026-01-15在教育测量与评价领域,百分制考试成绩的分布规律是评估教学效果、优化命题设计的核心依据,而正态分布则是其中最具代表性的分布 ...
2026-01-15在用户从“接触产品”到“完成核心目标”的全链路中,流失是必然存在的——电商用户可能“浏览商品却未下单”,APP新用户可能“ ...
2026-01-14在产品增长的核心指标体系中,次日留存率是当之无愧的“入门级关键指标”——它直接反映用户对产品的首次体验反馈,是判断产品是 ...
2026-01-14在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的业务实操中,“分类预测”是高频核心需求——比如“预测用户是否会购买商品”“判 ...
2026-01-14在数字化时代,用户的每一次操作——无论是电商平台的“浏览-加购-下单”、APP的“登录-点击-留存”,还是金融产品的“注册-实名 ...
2026-01-13在数据驱动决策的时代,“数据质量决定分析价值”已成为行业共识。数据库、日志系统、第三方平台等渠道采集的原始数据,往往存在 ...
2026-01-13在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心能力体系中,“通过数据建立模型、实现预测与归因”是进阶关键——比如“预测 ...
2026-01-13在企业数字化转型过程中,业务模型与数据模型是两大核心支撑体系:业务模型承载“业务应该如何运转”的逻辑,数据模型解决“数据 ...
2026-01-12当前手游市场进入存量竞争时代,“拉新难、留存更难”成为行业普遍痛点。对于手游产品而言,用户留存率不仅直接决定产品的生命周 ...
2026-01-12