「数据分类」10回归分析与回归算法

1.回归分析

(1)回归的定义:

    指研究一组随机变量(Y1,Y2,…,Yi)和另一组(X1,X2,…,Xk)变量之间关系的统计分析方法,又称多重回归分析。通常Y1,Y2,…,Yi是因变量,X1、X2,…,Xk是自变量。回归分析是一种数学模型。

(2)回归分析的步骤:

①确定变量:从一组数据出发,根据预测目标,确定自变量和因变量。

②确定类型:绘制散点图,确定回归模型类型。

③建立模型:估计模型参数,建立回归模型。估计参数的常用方法是最小二乘法。

④模型检验:对关系式的可信程度进行检验。在许多自变量共同影响着一个因变量的关系中,判断哪个(或哪些)自变量的影响是显著的,哪些自变量的影响是不显著的,将影响显著的自变量选入模型中,而剔除影响不显著的变量,通常用逐步回归、向前回归和向后回归等方法。

⑤模型预测:调用模型的predict方法,利用所求的关系式对某一生产过程进行预测或控制。

(3)相关分析与回归分析的关系:

相关分析研究的是现象之间是否相关、相关的方向和密切程度,一般不区别自变量或因变量。

②而回归分析则要分析现象之间相关的具体形式,确定其因果关系,并用数学模型来表现其具体关系

比如说,从相关分析中我们可以得知“质量”和“用户满意度”变量密切相关,但是这两个变量之间到底是哪个变量受哪个变量的影响,影响程度如何,则需要通过回归分析方法来确定。

(4)回归分析场景实例:

机场客流量分布预测;音乐流行趋势预测;需求预测与仓储规划方案;新浪微博互动量预测;货币基金资金流入流出预测;电影票房预测;农产品价格预测分析;基于多源数据的青藏高原湖泊面积预测;微博传播规模和传播深度预测;鲍鱼年龄预测;学生成绩排名预测;网约车出行流量预测;红酒品质评分;搜索引擎的搜索量和股价波动;中国人口增长分析;农村居民收入增长预测;房地产销售影响因素分析;股价走势预测;全国综合运输总量预测;地震预报。(详细解释请参考博文https://blog.csdn.net/liulingyuan6/article/details/53637764)

2.回归算法

(1)线性回归:对于一个给定的训练集,根据这个训练集学习出一个线性函数,然后测试这个函数是否足够拟合训练集数据,然后挑选出最好的线性函数。

①一元线性回归

一元线性回归实例(原理)
一元线性回归图像
实例结果

总结:线性回归方程为y=k*x+b=1.978*x+1.113.

②多元线性回归

使用sklearn库中的LinearRegression()方法:

多元线性回归
多元线性回归图像
实例结果

总结:线性回归方程为y=1.63*X1+3.03.

【注】

LinearRegression(copy_X=True, fit_intercept=True, n_jobs=None, normalize=False)

①copy_X:默认为True,当为True时,X会被copied,否则X将会被覆写;

②fit_intercept:是否对训练数据进行中心化,即是否需要b值,若果为False,则不需要。表示直线过原点。

③n_jobs:计算时设置的任务个数(number of jobs),默认值为1。

④normalize:是否将数据归一化。

(2)Logistic回归:线性回归能对连续值结果进行预测,而现实生活中常见的另一类问题是分类问题。最简单的情况是:是与否的二分类问题。处理二元分类问题,使用线性判别式函数对实例进行分类。对自变量与因变量进行逻辑拟合,并对指定的自变量进行预测,确定因变量的值。

Logistic回归模型实例
样本数据整体情况
实例结果
Logistic回归图像(不准确)

【注】因数据误差较大,图像结果不是很准确。Logistic回归模型的图像基本呈"S"形。

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