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线性回归 均方误差_线性回归模型中随机误差项的意义

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 刚开始学习机器学习的时候就接触了均方误差(MSE,Mean Squared Error),当时就有疑惑,这个式子是怎么推导的,但是因为懒没有深究。...今天看到了唐宇迪老师的机器学习课程,终于理解他是怎么推导的了。一定要一步一步看下去,别看他公式这么多,随便认真看一下就能理解的! 问题描述 我们有工资和年龄两个特征,要预测银行会贷款给我们多少钱?...误差 真实值和预测值之间通常情况下是会存在误差的,我们用ε来表示误差,对于每个样本都有: (3) 上标i表示第i个样本。...误差ε是独立并且具有相同的分布,并且服从均值为0,方差为 θ 2 θ^2 θ2的正态分布。 由于误差服从正态分布,那么有: (4) 将(3)带入(4)中有: (5) 3....)式展开并化简有: (8) (8)式等式右侧的第一项为一个常量,似然函数要取最大值,因而第二项越小越好,有: (9) (9)式相当于最小二乘法的式子,即是均方误差的表达式。

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stata具有异方差误差的区间回归

p=6283 在Stata的实现中,可以使用鲁棒选项,当残差方差不恒定时,可以使用常规线性回归。使用稳健选项不会更改参数估计值,但使用三明治方差估计器计算标准误差(SE)。...在这篇文章中,我将简要介绍使用稳健的区间回归的基本原理,并强调如果残差方差不是常数,与常规线性回归不同,则区间回归估计是有偏差的。...用于常规线性回归的稳健SE 在常规线性回归中,如果残差方差不是常数,则回归参数估计值仍然是无偏的,但SE则不然。处理SE中偏差的一种途径是使用Huber / White三明治SE。...然而,与常规线性回归的情况不同,事实证明,当误差具有非恒定方差时,参数估计通常是有偏差的。这是因为在似然计算中对删失观察的处理依赖于正态性的分布假设和残差的恒定方差。...结论 我们基于区间回归的估计(假设正态分布的常数方差误差)通常会有偏差。这不是区间回归本身的缺陷,而仅仅是处理审查的反映,对错误的分布假设比标准线性回归更重要。

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    多元线性回归模型精度提升 -- 虚拟变量

    前言 构建多元线性回归模型时,如果能够充分的使用已有变量,或将其改造成另一种形式的可供使用的变量,将在一定程度上提高模型精度及其泛化能力。...从上表中,不难发现: 该名义变量有 n 类,就能拆分出 n 个名义变量 巧妙的使用 0 和 1 来达到用虚拟变量列代替原名义变量所在类别 接下来要做的就是将生成的虚拟变量们放入多元线性回归模型,但要注意的是...ols 函数(最小二乘法)进行多元线性回归建模 为原数据集的某名义变量添加虚拟变量的步骤: 抽出希望转换的名义变量(一个或多个) Python pandas 的 get_dummies 函数 与原数据集横向拼接...其实根据原理趣析部分的表格来看,如果房屋在C区,那等式中 A 和 B 这两个字母的值便是 0,所以这便引出了非常重要的一点:使用了虚拟变量的多元线性回归模型结果中,存在于模型内的虚拟变量都是跟被删除掉的那个虚拟变量进行比较...还有,虽然模型精度比较理想,但在使用 ols 进行建模时,结果表格下方其实还显示了如下的 Warnings(警告),表明可能存在比较强的多元共线性问题,这也是提升多元线性回归模型精度和泛化性的非常经典且简单的操作

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    单变量线性回归模型与结果解读

    回归的基本思路 在模型领域,解释性较好的模型毋庸置疑就是回归。回归模型主要能做两件事情,一是用模型去体现事物间的关系,即解释模型变量间的关系;二是用模型进行预测。...回归模型里的坑 构建回归模型时经常需要对变量进行变换,在调整量纲的过程中不怕数据长度发生变化,怕的是数据的相对长度发生变化,因为眼睛能看到的空间为欧式空间,欧式空间的弱点是数据很容易受到量纲的影响...简单线性回归模型的假定 简单线性回归模型有下面几个假定: 1、线性假定 所谓线性假定指构建模型时需将模型构建成线性的模式,例如Y=b0+b1x2+e,虽然是x2的形式,但可将x2的整体看做X。...单变量线性回归模型SAS示例 单变量线性回归模型一般形式为:Y=b0+b1X1+e。其中Y为因变量,X为自变量或预测变量,e为扰动项,b为模型的系数。...如下示例建模背景为针对消费与收入构建单变量线性回归模型,下面为SAS实现代码以及我对模型结果的解读思路: PROC REG DATA=XUHUI PLOTS(ONLY)=ALL; Linear_Regression_Model

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    机器学习(5)手推线性回归模型(多变量)

    前面我们说到了单变量的情况,今天我们来说说多变量的情况。 在单变量的情况下,我们要求的参数只有2个,在多变量的情况下,我们要求的参数会有多个,单变量可以看成是多变量的特例。...单变量:y = b + wx 多变量:y = θ0 + θ1x1 + θ2x2 + ... + θnxn 我们目前有n个特征,假设有m个样本,那么这m个样本的表达如下: y(1) = θ0 + θ1x11...= 1,也就是常数项的x值均为1,这个表达式就可以用矩阵简单表达了: Y = XΘ Y是m×1 的矩阵,X是m×n的矩阵,Θ是n×1的矩阵。...一顿推导以后,可以得到Θ的解,这个解的专业名词叫正规方程(normal equation),其中要求XTX必须可逆。 在多变量的情况下,高等数学问题转成了线性代数问题。 详细推导如下: ?

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    机器学习(4)手推线性回归模型(单变量 求导法)

    机器学习系列: 机器学习(1) - 人工智能起源 机器学习(2)细说监督学习 机器学习(3)再说监督学习的套路 ---- 前面说到了机器学习的套路,今天我们来手推下线性回归模型(单变量)的参数推导...线性模型(单变量)是最基础的模型,单变量,也就是二维的情况,通过它,我们可以清楚的学习到监督学习数学推导的基本套路:定义代价函数,让它最小,搞定。...线性回归模型,单变量的情况下,只有2个参数,y = w*x + b,这个学过数学的同学都知道,拟合线性用到的算法是MSE(最小均方误差),这在机器学习中的表达方式就是代价函数。...今天我们给出的是通过数学求导的方式来计算参数,这种方式解释性好,但是需要求导数,计算量比较大,后面我们还会给出梯度下降法的手推过程。...我们会给出代价函数J(w, b),然后求它对参数w,b的导数最小,得到的参数就是最接近的参数了。 具体参见如下推导: ?

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    线性回归模型中的正规方程推导

    求θ的公式 在视频教程中,吴恩达老师给了我们一个如下图红色方框内的求参数 θ 的公式 ? 先对图中的公式简单的说明一下。...具体到上图中的例子,X 和 y在上图已经有了,它们都是已知的值,而未知的 可以通过图中的公式以及X和y的值求出来,最终得到假设函数(hypothesis function)为 假设函数和代价函数 多元线性回归的假设函数和代价函数如下...因为当J(θ)取最小值时,该函数对于θ的导数为0,于是我们可以得到J'(θ)=0的方程,从而解出θ的值。...于是有 根据矩阵的复合函数求导法则有 先来推导 ,J是关于u的函数,而u是一个元素为实数的m维列向量,所以 与 的点积是一个实数,也就是有 根据因变量为实数,自变量为向量的导数定义,可得...再来看 的推导,这是向量对向量的求导,根据其定义,有 因为y是一个元素为实数常量的m维向量,所以它对n+1维的列向量θ求导会得到一个m行n+1列的0矩阵,也就是 根据公式, 所以 把(2)

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    使用Python实现基本的线性回归模型

    线性回归是一种简单而强大的统计学方法,用于预测一个因变量与一个或多个自变量之间的关系。在本文中,我们将使用Python来实现一个基本的线性回归模型,并介绍其原理和实现过程。加粗样式 什么是线性回归?...线性回归是一种用于建立因变量与自变量之间线性关系的统计模型。...1], [2], [3], [4], [5]]) y = np.array([2, 3, 4, 5, 6]) 创建线性回归模型 然后,我们创建一个线性回归模型实例: model = LinearRegression...线性回归是一种简单而有效的预测模型,适用于许多不同类型的数据集。通过使用Python的Scikit-Learn库,我们可以轻松地构建和应用线性回归模型,并对数据进行预测。...希望本文能够帮助读者理解线性回归的基本概念,并能够在实际应用中使用Python实现线性回归模型。

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    回归模型的变量筛选与预测

    我眼中的回归变量筛选 变量筛选是回归建模过程关键的一步,由于变量间的相关性,必然会导致不同的筛选方法得到不同的模型。...然而经向前法、向后法与逐步回归法筛选出的变量构建的模型并不是最优模型,若想构建最优模型,可以通过构建每个X的组合去获取最优变量组合,即全子集法。...Y的平均值的置信区间估计 Y的个别值的预测区间估计 需要注意,用回归模型进行预测时,模型中自变量的取值离均值越远则预测的结果就会越不可靠。...如下为实现线性回归的SAS代码,其中加入了p参数以实现对原始数据的预测: ? ? 什么是点估计与区间估计 点估计是用数据函数给出未知参数估计量,一般这个估计函数被称为估计统计量。...然而,由于数据具有随机性的特点,随机数据带入该估计函数时会得到不同的估计值,所以需在点估计的基础上包裹出一个邻域区间,即区间估计。

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    【温故知新】应用多元统计分析 第四章 回归变量的选择与逐步回归 多因变量的多元线性回归

    4.2回归变量的选择与逐步回归 一、变量选择问题 1、选择“最优”回归子集的方法 1)“最优”子集的变量筛选法 2)计算量很大的全子集法 3)计算量适中的选择法 2、变量选择的几个准则 (1)残差平方和...Q愈小愈好或复相关系数R越靠近1越好 (2)剩余标准差s越小越好 (3)回归方程中包含的自变量的个数m越少越好 二、逐步回归分析 逐步回归的基本思想和基本步骤 ?...4.3多因变量的多元线性回归 一、模型和最小二乘估计 1、多因变量的多元线性回归模型 2.参数矩阵β的最小二乘估计 3.参数矩阵Σ的估计 4.βhat,Σhat的统计性质 二、回归系数的显著性检验 1.

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    MCMC的rstan贝叶斯回归模型和标准线性回归模型比较

    p=25453 现在有了对贝叶斯方法的概念理解,我们将实际研究使用它的回归模型。为了简单起见,我们从回归的标准线性模型开始。然后添加对采样分布或先验的更改。...我们将通过 R 和相关的 R 包 rstan 使用编程语言 Stan。 示例:线性回归模型 在下文中,我们将设置一些初始数据,并使用标准 lm 函数运行模型比较。...., data=data.frame) 此时我们有三个协变量和一个 y,它是正态分布线性函数,标准差等于 2。...} */ 参数// 参数块 real sigma; // 误差比例 } 模型 // 模型块 mu = X * beta; // 创建线性预测器 // 先验指标...---- 本文摘选《R语言MCMC的rstan贝叶斯回归模型和标准线性回归模型比较》。

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    【Python环境】scikit-learn的线性回归模型

    内容概要 如何使用pandas读入数据 如何使用seaborn进行数据的可视化 scikit-learn的线性回归模型和使用方法 线性回归模型的评估测度 特征选择的方法 作为有监督学习,分类问题是预测类别结果...因为响应变量是一个连续的值,所以这个问题是一个回归问题。数据集一共有200个观测值,每一组观测对应一个市场的情况。...线性回归模型 优点:快速;没有调节参数;可轻易解释;可理解 缺点:相比其他复杂一些的模型,其预测准确率不是太高,因为它假设特征和响应之间存在确定的线性关系,这种假设对于非线性的关系,线性回归模型显然不能很好的对这种数据建模...特征选择 在之前展示的数据中,我们看到Newspaper和销量之间的线性关系比较弱,现在我们移除这个特征,看看线性回归预测的结果的RMSE如何?...我们还可以通过不同的特征组合得到新的模型,看看最终的误差是如何的。

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    基于TensorFlow.js的线性回归模型实践

    模型 Model 整个机器学习中, 我们需要围绕着的东西, 也就是前文中提到的, 具有可变参数的函数....模型 Model 与上文所提到的机器学习中的Model属于同一个概念. 在TensorFlow中具有两种构建Model的方式. 一种基于Layer 层, 一种基于底层核心Core API....由于本文只是简单尝试线性回归, 因此选择Core API来进行, Layer的部分感兴趣的话, 可以官网了解. ---- 正题 现在我们来创建一个线性回归的学习模型, 本文中使用TypeScript作为开发语言...值与X值一一对应 模型 我们的模型原型是: y = mx + b 那么显然, 其中的m与b是我们需要进行调整的参数...., 线性回归的梯度下降函数是凹函数, 因此存在且只存在一个最优解.

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    模型之母:简单线性回归的代码实现

    模型之母:简单线性回归的代码实现 关于作者:饼干同学,某人工智能公司交付开发工程师/建模科学家。专注于AI工程化及场景落地,希望和大家分享成长中的专业知识与思考感悟。...0x00 前言 在《模型之母:简单线性回归&最小二乘法》中,我们从数学的角度理解了简单线性回归,并且推导了最小二乘法。 本文内容完全承接于上一篇,我们来以代码的方式,实现简单线性回归。...下面让我们回到简单线性回归。..."简单线性回归模型仅能够处理一维特征向量" assert len(x_train) == len(y_train), \ "特征向量的长度和标签的长度相同"...""" assert x_predict.ndim == 1, \ "简单线性回归模型仅能够处理一维特征向量" assert self.a_ is

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    基于R语言的lmer混合线性回归模型

    混合模型适合需求吗? 混合模型在很多方面与线性模型相似。它估计一个或多个解释变量对响应变量的影响。...混合模型的输出将给出一个解释值列表,其效应值的估计值和置信区间,每个效应的p值以及模型拟合程度的至少一个度量。...如果您有一个变量将您的数据样本描述为您可能收集的数据的子集,则应该使用混合模型而不是简单的线性模型。 什么概率分布最适合数据? 假设你已经决定要运行混合模型。...如何将混合模型拟合到数据 数据是正态分布的 如果你的数据是正态分布的, 你可以使用线性混合模型(LMM)。您将需要加载lme4软件包并调用lmer函数。...结束 :了解你的数据 在熟悉数据之前,您无法真正了解哪些分析适合您的数据,熟悉这些数据的最佳方法是绘制它们。通常我的第一步是做我感兴趣的变量的密度图,按照我最感兴趣的解释变量来分解。 ?

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    拓端tecdat|R语言计量经济学:虚拟变量(哑变量)在线性回归模型中的应用

    该模型表示,对于女性(性别=0),估计的模型是y=5.20+0.99x;对于男性(性别=1),估计的关系是y=5.20+0.99x+4.5+4.02x,也就是y=9.7+5.01x,相当接近真实关系。...接下来,让我们尝试两个虚拟变量:性别和地点 性别和地点的虚拟变量 性别并不重要,但地点很重要 让我们获取一些数据,其中性别不重要,但地点会很重要。...绘制查看x和y之间的关系,按性别给数据着色,并按地点分开。 plot(d,grid~location)  性别对Y的影响似乎是显著的。但当你比较芝加哥的数据和多伦多的数据时,截距不同,斜率也不同。...Poisson回归模型分析案例 5.R语言回归中的Hosmer-Lemeshow拟合优度检验 6.r语言中对LASSO回归,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现 7.在R语言中实现Logistic...逻辑回归 8.python用线性回归预测股票价格 9.R语言如何在生存分析与Cox回归中计算IDI,NRI指标

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    线性回归的结果解释 I:变量测度单位变换的影响

    变量测度单位变换对结果解读的影响 执行回归命令前,明确变量的单位至关重要。...因变量测度单位成倍变化的影响 表2中的模型(1)和模型(2)分别展示了不同收入测量单位下的回归结果,可得样本回归函数(sample regression function)或OLS回归直线...自变量测度单位成倍变化的影响 表3中的模型(1)和模型(2)分别展示了不同经营收益测量单位下的回归结果,可得样本回归函数(sample regression function)或OLS回归直线...,OLS回归的拟合效果(goodness-of-fit)不依赖于因变量或是自变量测度单位的变化而改变。...上述结果还缺少因变量单位为 $1、自变量单位为0.01时的回归结果。 为此,表4展示了所有可能的组合。

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    多元线性回归:机器学习中的经典模型探讨

    本文将深入探讨多元线性回归的理论背景、数学原理、模型构建、技术细节及其实际应用。 一、多元线性回归的背景与发展 1.1 回归分析的定义 回归分析是一种统计技术,用于建模和分析变量之间的关系。...多元线性回归是回归分析的一种扩展形式,它考虑多个自变量对因变量的影响。具体来说,它试图找出一个线性方程来描述因变量与多个自变量之间的关系。...2.1 模型定义 多元线性回归模型的数学表达式为: y:因变量 β0​:截距 β1​,β2​,......,βn​:自变量的系数 x1​,x2​,...,xn​:自变量 ϵ:误差项 2.2 最小二乘法 最小二乘法是求解多元线性回归模型参数的常用方法。...预测与评估:进行预测,并使用均方误差和决定系数评估模型性能。 四、多元线性回归的实际应用 4.1 房价预测 多元线性回归在房地产行业中应用广泛。通过考虑面积、卧室数量、地理位置等因素,可以预测房价。

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