数学建模:12 分类模型

目录

逻辑回归 logistic regression

线性概率模型(Linear Probability Model,简记LPM) 

Spss求解逻辑回归

步骤

逐步回归的设置

自变量有分类变量

预测结果差:添加平方项/交互项

过拟合现象

如何确定合适的模型:交叉验证

Fisher线性判别分析

SPSS操作

多分类问题

Fisher判别分析

Logistic回归


逻辑回归 logistic regression

01回归可以用逻辑回归,即对于因变量为分类变量的情况,可以使用逻辑回归进行处理:
       把
看成事件发生的概率,y>=0.5表示发生;y<0.5表示不发生

线性概率模型Linear Probability Model,简记LPM 

如果直接用之前的线性模型进行回归:

上述模型存在的问题

  1. 由于 y 只能取0/1,存在内生性问题:

  2. y_hat 即 y 的预测值的取值是概率(后面解释为什么可以把 y_hat 理解为 “y=1发生的概率”,按理来说应在0~1之间,但会出现预测值 y_hat < 0 或 > 1 的不现实情况

所以需要通过一个连接函数把取值限定在 0~1 之间

 为什么可以把 y_hat 理解为 “y=1发生的概率”:在两点分布模型的基础上,

连接函数的取法(两种回归)

① 标准正态分布累计密度函数的probit回归 ② Sigmoid函数的逻辑回归

由于后者有解析表达式(而标准正态分布的 cdf 没有),所以计算 logistic 模型比probit模型更为方便

(红框内容放入论文)

f1=@(x) normcdf(x); % 标准正态分布的累积分布函数
fplot(f1, [-4,4]); % 在-4到
4上画出匿名函数的图形
hold on;
grid on;
f2=@(x) exp(x)/(1+exp(x));
fplot(f2, [-4,4]);
legend('标准正态分布的cdf','sigmoid函数','location','SouthEast')

怎么求解添加连接函数后的模型(即求出系数 βi:没有写全

求出模型中未知数 β 后怎么预测待分类样本属于哪一个类

将待测样本的 xi 已知数据代入模型中,求出 y_hat,y_hat >= 0.5就认为 y=1,该样本属于y=1对应的分类(原理:把 y_hat 理解为 y = 1 发生的概率)

(红框内容放入论文)

Spss求解逻辑回归

步骤

先把因变量(分类的类别)转化为分类变量(虚拟变量)

SPSS创建虚拟变量:工具栏的 转换 - 创建虚变量 - 输入根名称

在底部“变量视图”中可查看变量、修改变量名等 

SPSS逻辑回归:分析 - 回归 - 二元logistic;添加协变量、自变量;若有分类变量就要点 分类 - 分类协变量 来创建虚拟变量;在 保存 中,勾选上预测值组中的 概率、组成员选项 中可以选择进行逐步回归;样本数目太少就可以点击 自助抽样

查看结果表:分类表、逻辑回归系数表放入论文

逐步回归的设置

自变量有分类变量

添加到分类协变量

预测结果差:添加平方项/交互项

添加新的平方项的列(这里例子的所有自变量都加了一个平方项):

过拟合现象

如何确定合适的模型:交叉验证

假如现在有了模型1和加了平方项的模型2,要测哪个更准:

       把数据分为训练组、测试组,用训练组的数据来估计模型,测试组的数据来验证模型的预测结果
       从原始数据中随机抽出几个作为测试组
       看哪个模型预测的更准
       为了消除偶然性的影响,可以多随机抽取测试组 多做几次训练与测试,最终对每个模型求平均准确率,该步骤为交叉验证

Fisher线性判别分析

思想:找个超平面,把不同种类的点分开,同类样例的投影点尽可能接近和密集,异类投影点尽可能远离

原理:机器学习-线性分类3-线性判别分析(Fisher判别分析)-模型定义_哔哩哔哩_bilibili

核心问题:找到线性系数向量 ω

SPSS操作

结果:

多分类问题

生成因变量的分类序号:在excel中 - 替换

Fisher判别分析

https://blog.csdn.net/z962013489/article/details/79918758

调整因变量的范围即可:

Logistic回归

https://www.cnblogs.com/bonelee/p/8127411.html
https://blog.csdn.net/bitcarmanlee/article/details/82440853

 

Spss中因子和协变量的区别
因子:指分类型变量,例如性别、学历等
协变量:指连续型变量,例如面积、重量等

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转载自blog.csdn.net/m0_54625820/article/details/128699150