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
在数据处理的全流程中,数据呈现与数据分析是两个紧密关联却截然不同的核心环节。无论是科研数据整理、企业业务复盘,还是日常数 ...
2026-03-06在数据分析、数据预处理场景中,dat文件是一种常见的二进制或文本格式数据文件,广泛应用于科研数据、工程数据、传感器数据等领 ...
2026-03-06在数据驱动决策的时代,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心价值,早已超越单纯的数据清洗与统计分析,而是通过数据 ...
2026-03-06在教学管理、培训数据统计、课程体系搭建等场景中,经常需要对课时数据进行排序并实现累加计算——比如,按课程章节排序,累加各 ...
2026-03-05在数据分析场景中,环比是衡量数据短期波动的核心指标——它通过对比“当前周期与上一个相邻周期”的数据,直观反映指标的月度、 ...
2026-03-05数据治理是数字化时代企业实现数据价值最大化的核心前提,而CDA(Certified Data Analyst)数据分析师作为数据全生命周期的核心 ...
2026-03-05在实验检测、质量控制、科研验证等场景中,“方法验证”是确保检测/分析结果可靠、可复用的核心环节——无论是新开发的检测方法 ...
2026-03-04在数据分析、科研实验、办公统计等场景中,我们常常需要对比两组数据的整体差异——比如两种营销策略的销售额差异、两种实验方案 ...
2026-03-04在数字化转型进入深水区的今天,企业对数据的依赖程度日益加深,而数据治理体系则是企业实现数据规范化、高质量化、价值化的核心 ...
2026-03-04在深度学习,尤其是卷积神经网络(CNN)的实操中,转置卷积(Transposed Convolution)是一个高频应用的操作——它核心用于实现 ...
2026-03-03在日常办公、数据分析、金融理财、科研统计等场景中,我们经常需要计算“平均值”来概括一组数据的整体水平——比如计算月度平均 ...
2026-03-03在数字化转型的浪潮中,数据已成为企业最核心的战略资产,而数据治理则是激活这份资产价值的前提——没有规范、高质量的数据治理 ...
2026-03-03在Excel办公中,数据透视表是汇总、分析繁杂数据的核心工具,我们常常通过它快速得到销售额汇总、人员统计、业绩分析等关键结果 ...
2026-03-02在日常办公和数据分析中,我们常常需要探究两个或多个数据之间的关联关系——比如销售额与广告投入是否正相关、员工出勤率与绩效 ...
2026-03-02在数字化运营中,时间序列数据是CDA(Certified Data Analyst)数据分析师最常接触的数据类型之一——每日的营收、每小时的用户 ...
2026-03-02在日常办公中,数据透视表是Excel、WPS等表格工具中最常用的数据分析利器——它能快速汇总繁杂数据、挖掘数据关联、生成直观报表 ...
2026-02-28有限元法(Finite Element Method, FEM)作为工程数值模拟的核心工具,已广泛应用于机械制造、航空航天、土木工程、生物医学等多 ...
2026-02-28在数字化时代,“以用户为中心”已成为企业运营的核心逻辑,而用户画像则是企业读懂用户、精准服务用户的关键载体。CDA(Certifi ...
2026-02-28在Python面向对象编程(OOP)中,类方法是构建模块化、可复用代码的核心载体,也是实现封装、继承、多态特性的关键工具。无论是 ...
2026-02-27在MySQL数据库优化中,索引是提升查询效率的核心手段—— 面对千万级、亿级数据量,合理创建索引能将查询时间从秒级压缩到毫秒级 ...
2026-02-27