108207-大学-公共卫生-作业4多重线性回归 11312102
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[线性回归]什么是多重线性回归?前两篇文章,给大家介绍了《线性回归:从入门到进阶》的前三部分:什么是线性回归,如何确定最佳回归线,以及如何评价一个回归模型的效果。
(关注“biostat”,回复关键词“Linear”可回顾)今天我们用变异分解的视角,来实践一下从“简单回归”到“多重回归”的跨越。
目前文献中通过多重回归来分析数据,已经几乎成了常规。
为何非要使用多重回归,可以参考小号之前发的一篇文章《混杂偏倚的三种常见校正方法》,在公众号“biostat”中回复关键词“混杂”可见。
首先,我们来比较一下“简单线性回归”与“多重线性回归”。
他俩的差异,主要在于自变量的个数!命名真的是一件很棘手的事情,特别是在我们“迷信”的中国——感觉“大家”们都很喜欢把玩概念,却很少真正从现实中抽象概念。
好吧,上面这句话当小编没说过。
理解多重回归,我觉得还是从方差/变异的视角比较妥当。
如果没听说过这个视角,可以回忆一下方差分析中变异的分解。
很抱歉,小编先写了这篇回归,却没有先介绍方差分析等方法,不急,咱们慢慢来。
我们先从简单线性回归入手,看一下简单回归的机制:这一团黑,就是我们要解决的问题。
它代表了随机性,代表了方差,代表了变异!后面我们要使用澄澈的X,来澄清这团黑黑的Y。
之所以能让两个变量重叠,靠的就是他们之间的关系-线性相关关系-用回归方程表达的变量关系!提到“月老”~不禁想起双十一剁过的手~TAT~覆盖的面积的比例,即为R方!下面我们看一下Multiple的机制,尤其看一下,Multiple对R方的贡献!当然,Multiple的贡献不止于此,更重要的原因,请在小号“biostat”中回复关键词“混杂”!上图中,因为多了一个X2,R方从0.25增加到了0.50!上图中,这个“Multiple”的意思就很明显了,多个变量,多次,重叠~是不是Multiple啊?^_^举个实际中的例子看一下吧,使用Multiple的方法,可以更全面地看待问题:同时考虑了语文、数学、外语、政治的多重影响,更好的解释学习能力Y的变异!如上,我们成功地实现了简单线性回归到多重线性回归的跨越。
医学统计学多重线性回归分析多重线性回归分析是一种用于确定多个自变量与一个因变量之间关系的统计方法。
在医学研究中,多重线性回归可以用于探讨多个潜在因素对人体健康和疾病发生的影响。
在多重线性回归中,因变量是要被预测或解释的变量,而自变量是可以用来预测或解释因变量的变量。
医学研究中可能存在多个自变量,因为人体健康和疾病发生是受多个因素综合影响的。
多重线性回归分析可以帮助我们确定每个自变量对因变量的相对重要性,并估计它们的效应。
多重线性回归模型可以表示为:Y=β0+β1X1+β2X2+...+βnXn+ε其中,Y是因变量,X1,X2,...,Xn是自变量,β0,β1,β2,...,βn 是模型的回归系数,ε是误差项。
多重线性回归分析的目标是通过估计回归系数来确定自变量对因变量的影响。
回归系数表示自变量单位变化对因变量的影响程度。
通过检验回归系数的显著性,可以判断自变量是否对因变量有统计上显著的影响。
此外,回归系数的符号可以指示自变量与因变量之间的正向或负向关系。
多重线性回归分析的步骤如下:1.收集数据:收集包括因变量和自变量的数据,通常需要足够的样本量来保证结果的可靠性。
2.数据清洗:对数据进行初步的清洗和整理,包括处理缺失值、异常值和离群值等。
3.模型构建:根据研究目的和理论背景选择自变量,并构建多重线性回归模型。
4.模型估计:通过最小二乘法估计回归系数。
最小二乘法通过最小化观测值与模型预测值之间的差异来确定回归系数。
5.模型诊断:对模型进行诊断检验,包括检验残差的正态性、线性性、同方差性等。
如果模型不符合假设条件,需要进行适当的修正。
6.结果解释:通过回归系数的显著性和效应大小来解释结果,确定自变量的影响和重要性。
多重线性回归分析常用的统计指标包括回归系数、标准误、P值和决定系数。
回归系数表示自变量单位变化对因变量的平均影响。
标准误表示回归系数的估计精度。
P值表示回归系数是否统计显著,一般认为P值小于0.05为显著。
多重线性回归分析方法多重线性回归分析是一种常用的统计方法,用于揭示自变量对因变量的影响。
它可以帮助我们理解多个自变量如何共同影响因变量,并通过建立一个数学模型来预测因变量的值。
本文将介绍多重线性回归分析的基本原理、步骤以及常见的模型评估方法。
一、基本原理多重线性回归分析是建立在线性回归模型的基础上的。
在简单线性回归模型中,只有一个自变量可以解释因变量的变化;而在多重线性回归模型中,有多个自变量同时对因变量产生影响。
其模型可表示为:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βnXn + ε其中,Y代表因变量,X1, X2, ..., Xn代表自变量,β0, β1, β2, ..., βn代表回归系数,ε代表误差项。
二、分析步骤进行多重线性回归分析时,通常可以遵循以下步骤:1. 收集数据:首先,需要收集相关的自变量和因变量的数据,并确保数据的准确性和完整性。
2. 建立模型:根据收集到的数据,可以利用统计软件或编程工具建立多重线性回归模型。
确保选择合适的自变量,并对数据进行预处理,如去除异常值、处理缺失值等。
3. 模型拟合:利用最小二乘法或其他拟合方法,对模型进行拟合,找到最优的回归系数。
4. 模型评估:通过各种统计指标来评估模型的拟合效果,比如决定系数(R^2)、调整决定系数、F统计量等。
这些指标可以帮助我们判断模型的可靠性和解释力。
5. 解释结果:根据回归系数的正负和大小,以及显著性水平,解释不同自变量对因变量的影响。
同时,可以进行预测分析,根据模型的结果预测未来的因变量值。
三、模型评估方法在多重线性回归分析中,有多种方法可评估模型的拟合效果。
以下是几种常见的模型评估方法:1. 决定系数(R^2):决定系数是用来衡量模型拟合数据的程度,取值范围为0到1。
其值越接近1,表示模型能够较好地解释数据的变异。
2. 调整决定系数:调整决定系数是在决定系数的基础上,考虑自变量的数量和样本量后进行修正。
计量经济学之多重共线性引言多重共线性是计量经济学中一个重要的概念,在经济学研究中扮演着重要的角色。
在本文中,我们将深入探讨多重共线性的概念、原因和影响,并介绍一些常见的解决方案和应对方法。
什么是多重共线性?多重共线性是指在回归分析中,自变量之间存在高度相关性的情况。
具体来说,多重共线性指的是自变量之间线性相关性较高,可能导致回归分析的结果不准确或难以解释。
多重共线性的原因多重共线性的产生有多种原因,以下是一些常见的原因:1.样本选择偏倚:当样本中存在特定的特征或者数据的选择方式导致一些变量的相关性增强。
2.变量的定义重复:有些变量可能在定义上重复,导致它们之间存在高度相关性。
3.缺少重要变量:当回归模型中存在遗漏的重要变量时,其他变量可能会代替这些遗漏的变量,导致多重共线性。
4.数据测量误差:测量误差也可能导致自变量之间存在高度相关性。
多重共线性的影响多重共线性可能会对回归模型产生一系列的问题和影响:1.估计系数不准确:多重共线性会导致回归系数的估计不准确,使得对自变量的解释变得困难。
2.系数符号相反:多重共线性可能导致估计系数的符号与理论预期相反。
3.误差项的方差增加:多重共线性会导致误差项的方差增加,从而降低了模型的精确度。
4.解释力度减弱:多重共线性会降低模型的解释力度,使得我们难以解释模型的结果。
解决多重共线性的方法针对多重共线性问题,我们可以采取以下方法来解决:1.增大样本量:增大样本量可以降低变量之间的相关性,从而减轻多重共线性的影响。
2.删除相关变量:通过检验变量之间的相关性,删除相关性较高的变量,可以减轻多重共线性的程度。
3.主成分分析:主成分分析是一种降维的方法,可以将相关性较高的变量合并为一个主成分,从而避免了多重共线性的问题。
4.增加惩罚项:在回归模型中增加惩罚项,如岭回归或lasso回归,可以减轻多重共线性的影响。
5.使用时间序列数据:对于存在多重共线性的房地产数据等时间序列数据,可以使用时间序列模型来避免多重共线性的问题。
多重线性回归分析(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、作业教材 P214 三。
二、自我练习(一)教材P213 一。
(二)是非题1.当一组资料的自变量为分类变量时,对这组资料不能做多重线性回归分析。
( )2.若多重线性方程模型有意义.则各个偏回归系数也均有统计学意义。
〔 )3.回归模型变量的正确选择在根本上依赖于所研究问题本身的专业知识。
()4.从各自变量偏回归系数的大小.可以反映出各自变量对应变量单位变化贡献的大小。
( )5.在多元回归中,若对某个自变量的值都增加一个常数,则相应的偏回归系数不变。
( )(三)选择题1. 多重线性回归分析中,共线性是指(),导致的某一自变量对Y的作用可以由其他自变量的线性函数表示。
A. 自变量相互之间存在高度相关关系B. 因变量与各个自变量的相关系数相同C. 因变量与自变量间有较高的复相关关系D. 因变量与各个自变量之间的回归系数相同2. 多重线性回归和Logistic 回归都可应用于()。
A. 预测自变量B. 预测因变量Y 取某个值的概率πC. 预测风险函数hD. 筛选影响因素(自变量)3.在多重回归中,若对某个自变量的值都增加一个常数,则相应的偏回归系数:A.不变B.增加相同的常数C.减少相同的常数D.增加但数值不定4.在多元回归中,若对某个自变量的值都乘以一个相同的常数k,则:A.该偏回归系数不变B.该偏回归系数变为原来的 1/k倍C.所有偏回归系数均发生改变D.该偏回归系数改变,但数值不定5.作多重线性回归分析时,若降低进入的F 界值,则进入方程的变量一般会:A.增多 B.减少 C.不变 D.可增多也可减少(四)筒答题1.为什么要做多重线性回归分析2.多重线性模型中,标准化偏回归系数的解释意义是什么3.简述确定系数的定义及意义。
4.多重线性回归中自变量的筛选共有哪几种方法.请比较它们的优缺点5.何谓多重共线性,多重共线性对资料分析有何影响。
公共卫生学院预防医学专业实习C班赵玉怡 11312102
实习四多重线性回归与相关
P265.5
(1)此题属于研究一个连续型变量和其他多个变量间的线性关系,应采用多重线性回归与多重相关的统计学方法进行分析。
利用SAS软件(程序附后)计算可得回归方程:
Ŷ=18.302-3.518x1+0.914x2+1.224x3+0.768x4-1.004x5+1.148x6
其中,偏相关系数可以说明自变量对因变量作用的大小与方向。
(2)用前向选择法、后向选择法及逐步选择法筛选模型,所得模型相同,都为:Ŷ=15.750+0.610x6
除此以外,还可用所有可能自变量子集选择法(全子集回归)。
(3)逐步回归法回归方程为Ŷ=15.750+0.610x6
整体回归效应的假设检验
①建立检验假设,确定检验水准
H0:β6=0 H1:β6≠0
α=0.05
②计算检验统计量
利用SAS软件完成计算(程序附后),将题目给定数据代入可得如下方差分析结果:
表5-2-1 检验回归方程整体意义的方差分析表
变异来源自由度 SS MS F P
回归模型 1 495.217 495.217 4.58 0.0610 残差 9 972.965 108.107
总变异 10 1468.182
③确定P值,作出判断
表5-2-1所示,P=0.0610>0.05,故P在α=0.05的水准不拒绝H0,所以就整体而言,用译码自变量构成的回归方程解释IQ是没有统计学意义的。
偏回归系数的t检验
①建立检验假设,确定检验水准
H0:β6=0 H1:β6≠0
α=0.05
②计算检验统计量
利用SAS软件对x6的偏回归系数进行t检验(程序附后),并计算标准化偏回归系数的结果如下表:
表5-2-2 偏回归系数的t检验
变量自由度回归系数标准误 t值 F值 P 截距 1 15.750 11.879 1.3266 1.76
X6 1 0.610 0.285 2.1401 4.58 0.0610
③确定P值,作出判断
表5-2-2所示,P=0.0610>0.05,故P 在α=0.05的水准不拒绝H 0,所以X 6的偏回归系数无统计学意义的。
(4)利用SAS 程序可得X 1 和X 3的简单相关系数为0.840,偏相关系数为0.617。
附程序:DATA a1;
INPUT x1-x6 y; CARDS ;
14 13 28 14 22 39 54 10 14 15 14 34 35 37 12 12 19 13 24 39 28 7 8 7 9 20 24 19 13 12 24 12 26 38 36 19 15 23 16 24 38 28 19 16 26 21 38 69 53 9 10 14 9 31 46 40 10 8 15 13 15 43 51 9 8 12 10 22 43 55 12 10 20 14 12 28 42 ;
PROC REG CORR ; MODEL y=x1-x6 /STB ; run ;
PROC REG data =a1; MODEL y=x1-x6/CLB ;
plot residual.*predicted.; plot student.*predicted.; run ;
PROC REG ;
MODEL y=x1-x6 /SELECTION =STEPWISE sle=0.10 sls=0.15; PROC REG ;
MODEL y=x1-x6 /SELECTION =FORWARD sle=0.10; PROC REG ;
MODEL y=x1-x6 /SELECTION =BACKWARD; PROC REG ;
MODEL y=x1-x6 /SELECTION =RSQUARE ADJRSQUARE; RUN
;
第(4)小题程序: DATA a3;
INPUT x1-x6 y; CARDS ;
14 13 28 14 22 39 54 10 14 15 14 34 35 37 12 12 19 13 24 39 28 7 8 7 9 20 24 19 13 12 24 12 26 38 36 19 15 23 16 24 38 28 19 16 26 21 38 69 53 9 10 14 9 31 46 40 10 8 15 13 15 43 51 9 8 12 10 22 43 55 12 10 20 14 12 28 42 £»
proc corr nosimple ; var x1 x3 ; PROC CORR nosimple ; VAR x1 x3; PARTIAL x2 x4 y; PROC REG ;
MODEL y=x1-x6/PCORR2; RUN ;。