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线性回归:简单线性回归详解

【导读】本文是一篇专门介绍线性回归的技术文章,讨论了机器学习中线性回归的技术细节。线性回归核心思想是获得最能够拟合数据的直线。...文中将线性回归的两种类型:一元线性回归和多元线性回归,本文主要介绍了一元线性回归的技术细节:误差最小化、标准方程系数、使用梯度下降进行优化、残差分析、模型评估等。在文末给出了相关的GitHub地址。...Linear Regression — Detailed View 详细解释线性回归 线性回归用于发现目标与一个或多个预测变量之间的线性关系。...有两种类型的线性回归 – 一元线性回归(Simple)和多元线性回归(Multiple)。 一元线性回归 ---- 一元线性回归对于寻找两个连续变量之间的关系很有用。...统计关系在确定两个变量之间的关系时并不准确,例如,身高和体重之间的关系。 线性回归核心思想是获得最能够拟合数据的直线。拟合度最高的直线是总预测误差(所有数据点)尽可能小的直线。

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    计量笔记 | 简单线性回归

    简单线性回归 总体回归函数(PRF)与样本回归函数(SRF) ?...(图片来源:古扎拉蒂《经济计量学精要》(第四版)p.54) 由上图可知, 的观测值围绕其均值(total variation)可分解为两部分,一部分来自回归线(ESS),另一部分来自随机扰动(RSS...只反映了拟合程度的好坏,评估回归方程是否显著应使用 F 检验。...1.4 无常数项的回归 无常数项的一元线性回归模型可以写为: () 依然进行 OLS 估计,最小化残差平方和为: 一阶条件为: 消去方程左边 ,可得: 求解 可得: 如果回归模型无常数项...1.5 Stata 命令及实例 1.5.1 简单线性回归的 Stata 实例 use ${d}/grilic.dta, clear /* 数据说明:此数据集包括 758 位美国年轻男子的教育投资回报率数据

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    快速入门简单线性回归 (SLR)

    简单线性回归图(青色散点为实际值,红线为预测值) statsmodels.api、statsmodels.formula.api 和 scikit-learn 的 Python 中的 SLR 今天云朵君将和大家一起学习回归算法的基础知识...什么是回归算法 回归是一种用于预测连续特征的"监督机器学习"算法。 线性回归是最简单的回归算法,它试图通过将线性方程/最佳拟合线拟合到观察数据,来模拟因变量与一个或多个自变量之间的关系。...根据输入特征的数量,线性回归可以有两种类型: 简单线性回归 (SLR) 多元线性回归 (MLR) 在简单线性回归 (SLR) 中,根据单一的输入变量预测输出变量。...普通最小二乘法(OLS)和梯度下降是两种常见的算法,用于为最小平方误差总和找到正确的系数。 如何实现回归算法 目标:建立一个简单的线性回归模型,使用多年的经验来预测加薪。...今天和云朵君一起学习了简单线性回归 (SLR) 的基础知识,使用不同的 Python 库构建线性模型,并从 OLS statsmodels 的model summary表中得出重要推论。

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    简单线性回归 (Simple Linear Regression)

    简单线性回归介绍 简单线性回归包含一个自变量(x)和一个因变量(y) 以上两个变量的关系用一条直线来模拟 如果包含两个以上的自变量,则称作多元回归分析(multiple regression) 4....简单线性回归模型 被用来描述因变量(y)和自变量(X)以及偏差(error)之间关系的方程叫做回归模型 简单线性回归的模型是: ? 5....简单线性回归方程 E(y) = β0+β1x 这个方程对应的图像是一条直线,称作回归线 其中,β0是回归线的截距,β1是回归线的斜率 ,E(y)是在一个给定x值下y的期望值(均值) 6....估计的简单线性回归方程 ŷ=b0+b1x 这个方程叫做估计线性方程(estimated regression line) 其中,b0是估计线性方程的纵截距 b1是估计线性方程的斜率 ŷ是在自变量...简单线性回归模型举例: 汽车卖家做电视广告数量与卖出的汽车数量: ? 12 .1 如何练处适合简单线性回归模型的最佳回归线? ? 使 ? 最小 12 .2 计算 ? 计算b1 ?

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    机器学习-简单线性回归教程

    线性回归(Linear regression)虽然是一种非常简单的方法,但在很多情况下已被证明非常有用。 在这篇文章中,您将逐步发现线性回归(Linear regression)是如何工作的。...阅读完这篇文章后,你会学习到在线性回归算法中: 如何一步一步地计算一个简单的线性回归。 如何使用电子表格执行所有计算。 如何使用你的模型预测新的数据。 一个能大大简化计算的捷径。...简单的线性回归(Simple Linear Regression) 当我们有一个单一的输入属性(x),我们想要使用线性回归,这就是所谓的简单线性回归。...如果我们有多个输入属性(如x1, x2, x3等)这就叫做多元线性回归。简单线性回归的过程与多元线性回归的过程是不同的,但比多元线性回归更简单,因此首先学习简单线性回归是一个很好的起点。...简单线性回归是很好的,因为不用通过反复试验来搜索值,或者使用更高级的线性代数来分析它们,我们可以直接从我们的数据中估计它们。

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    简单的有监督学习实例——简单线性回归

    一、 sklearn.linear_model.LinearRegression 线性回归 https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.linear_model.LinearRegression.html...首先,要创建一组数据,随机选取一组x数据,然后计算出它在2x-1这条线附近对应的数据,画出其散点图: # 演示简单的线性回归 import matplotlib.pyplot as plt import...对应的值 plt.scatter(x, y) 接下来,就按照步骤一步步实现: 1、选择模型类: 在这个例子中,我们想要计算一个简单的线性回归模型,可以直接导入线性回归模型类: from sklearn.linear_model...比如下面的: 拟合偏移量(直线的截距) 对模型进行归一化处理 对特征进行预处理以提高模型灵活性 在模型中使用哪两种正则化类型 使用多少模型组件 对于这个线性回归实例,可以实例化 LinearRegression...“新数据”是特征矩阵的 x 的坐标值,我么需要用模型预测出目标数组的 y 轴坐标: xfit = np.linspace(-1, 11) # 产生新数据,是特征矩阵的 x 的坐标值 将这些 x 值转换成

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    简单易学的机器学习算法——线性回归(2)

    一、基本线性回归模型的抽象     在基本的线性回归中(可见简单易学的机器学习算法——线性回归(1)),对于一个线性回归为题,我们得到一个线性方程组: 在上一篇中我们是构建平方误差函数使得误差函数取得最小值得方法求得回归系数...换种思考,对于这样的一个线性方程组的求解我们有其他的方式,这里我们提到了广义逆。...二、广义逆 image.png 三、线性回归的求解     对于上面的线性方程组 ,利用Moore-Penrose广义逆,我们可以求得回归系数为: 。...四、实验     我们同样采用简单易学的机器学习算法——线性回归(1)中的实验数据,我们得到以下的实验结果: 原始数据 最佳拟合直线 MATLAB实验源码 主函数 %% load Data A = load...y = ws(1,:)+ws(2,:)*x; hold on xlabel x; ylabel y; plot(X(:,2),Y(:,1),'.'); plot(x,y); hold off 求线性回归系数

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    简单易学的机器学习算法——线性回归(1)

    一、线性回归的概念     对连续型数据做出预测属于回归问题。举个简单的例子:例如我们在知道房屋面积(HouseArea)和卧室的数量(Bedrooms)的情况下要求房屋的价格(Price)。...通过一组数据,我们得到了这样的关系: ? 这样的关系就叫做线性回归方程,其中 ? 为回归系数。当我们知道房屋面积以及卧室数量时,就可以求出房屋的价格。当然还有一类是非线性回归。...二、基本线性回归 image.png 三、基本线性回归实验 ? 原始的数据 ?...    在线性回归中会出现欠拟合的情况,有些方法可以用来解决这样的问题。...局部加权线性回归(LWLR)就是这样的一种方法。局部加权线性回归采用的是给预测点附近的每个点赋予一定的权重,此时的回归系数可以表示为 ? ? 为给每个点的权重。

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    机器学习 | 简单而强大的线性回归详解

    多元线性回归基本原理 回归方程 线性回归(Linear Regression)是机器学习中最简单的回归算法,多元线性回归指的就是一个样本有多个特征的线性回归问题。...线性回归拟合系数为w = (w1,…,wp)的线性模型,以最小化数据集中观察到的目标和通过线性逼近预测的目标之间的残差平方和。...如果输入 -1,则表示使用全部的CPU来进行计算。 从参数可以看出,其参数较少,仅有四个参数就可以完成一个完整的算法。线性回归模型简单,其性能取决于数据本身,而非调参好坏。...虽然线性回归对数据有着很高的要求,但大部分连续型变量之间,都存在着或多或少的联系。因此,在合适的数据集下,线性回归简单而强大。...简单总结 算法任务 构造一个预测函数来映射输入的特性矩阵和标签的线性关系。 线性回归使用最佳的拟合直线(也就是回归线)在因变量()和一个或多个自变量()之间建立一种关系。

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    简单易学的机器学习算法——线性回归(2)

    一、基本线性回归模型的抽象     在基本的线性回归中(可见简单易学的机器学习算法——线性回归(1)),对于一个线性回归为题,我们得到一个线性方程组: ?...在上一篇中我们是构建平方误差函数使得误差函数取得最小值得方法求得回归系数 ? 。换种思考,对于这样的一个线性方程组的求解我们有其他的方式,这里我们提到了广义逆。...三、线性回归的求解     对于上面的线性方程组 ? ,利用Moore-Penrose广义逆,我们可以求得回归系数为: ? 。...四、实验     我们同样采用简单易学的机器学习算法——线性回归(1)中的实验数据,我们得到以下的实验结果: ? 原始数据 ?....'); plot(x,y); hold off 求线性回归系数 function [ ws ] = pinvRegres( X, Y ) [m,n] = size(X); ws

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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。...话不多说,码起来 0x01 简单线性回归算法的实现 首先我们自己构造一组数据,然后画图 # 首先要计算x和y的均值 x_mean = np.mean(x) y_mean = np.mean(y) #...下面让我们回到简单线性回归。...) plt.scatter(x,y) plt.plot(x,y_hat,color='r') plt.axis([0,6,0,6]) plt.show() 0xFF 总结 在本篇文章中,我们实现了简单线性回归算法的代码

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    一文搞懂简单线性回归

    根据每个样本中特征的个数分为: 简单线性回归:每个样本只有一个特征; 多元线性回归:每个样本中有多个特征; 本文主要介绍每个样本拥有一个特征的简单线性回归, 简单线性回归 机器学习是从有限的观测数据中学习...通过上面的描述总结出简单线性回归模型的三个特性: 每个样本只有一个特征; 输出空间 ? ; 假设空间 ? ; 简单线性回归的假设空间为所有的 ? 的函数集合,不同参数 ? 和 ?...组合表示不同的函数。换句话说,简单线性回归的假设空间为所有不同参数 ? 和 ? 组合表示函数的集合。简单线性回归的目的找到能够近似真实的映射函数 ? 的函数 ?...本文着重介绍每个样本拥有一个特征的简单线性回归,因此在横坐标表示特征,纵坐标表示目标值的二维坐标系中,简单线性回归的假设空间为所有可能的直线,我们需要找到一条能够拟合样本的直线。...我们知道两个点确定一条直线,如果已知直线上任意两个样本点,可以通过联立方程组的形式求出能够拟合这两个样本点的直线方程,这个过程和简单线性回归的过程相近。简单线性回归的假设空间 ? ,简单来说 ?

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    线性回归

    线性模型形式简单、易于建模,但却蕴含着机器学习中一些重要的基本思想。许多功能更为强大的非线性模型都可在线性模型的基础上引入层级结构或高维映射得到。...;xd),其中xi是x是第i个属性上的取值,线性模型试图学得一个通过属性的线性组合来进行预测的函数,即f(x)=w1x1+w2x2+...wdxd+b,一般用向量形式写成f(x)=wTx+b,w和b学得之后模型就得以确定...线性回归 下面我们用一个预测房价的例子来说明。...由此我们可以看出,房价和人口百分比成反比,与房间数成正比 通过梯度下降法计算回归参数,实现线性回归模型 关于梯度下降可以参看这篇文章 import numpy as np class LinearRegressionByMyself...y_line_fit = Linear_model.predict(X_fit) linear_r2 = r2_score(y, Linear_model.predict(X)) #二次模型,先二次变换再线性回归

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