logistic回归 robit回归与 oission回归
Logistic回归(逻辑回归)总结
3.3 梯度下降法求 J ( ) 的最小值
求 J ( ) 的最小值可以使用梯度下降法,根据梯度下降法可得 的更新过程:
j : j -
式中 为学习步长,下面来求偏导:
J ( ), ( j 0 n) j
(11)
1 m 1 1 J ( ) y ( i ) h (x (i) ) (1 y ( i ) ) h (x (i) ) (i) (i) j m i 1 h (x ) j 1 h (x ) j 1 m (i ) 1 1 (1 y ( i ) ) g ( T x (i) ) y T (i) T (i) m i 1 g ( x ) 1 g ( x ) j 1 m (i ) 1 1 T (i) (1 y ( i ) ) g ( T x (i) ) 1 g ( T x (i) ) x y T (i) T (i) m i 1 g ( x ) 1 g ( x ) j
i 1
for 语句循环 m 次,所以根本没有完全的实现 vectorization,不像《机器学习实 战》的代码中一条语句就可以完成 的更新。 下面说明一下我理解《机器学习实战》中代码实现的 vectorization 过程。 约定训练数据的矩阵形式如下, x 的每一行为一条训练样本,而每一列为不同 的特称取值:
(5)
(6) 实际上这里的 Cost 函数和 J 函数是基于最大似然估计推导得到的。下面详 细说明推导的过程。(4)式综合起来可以写成:
P ( y | x; ) (h ( x)) y (1- h ( x))1- y
取似然函数为:
(7)
L( ) P ( y (i) | x (i) ; )
logistic回归
b'j 来计算标准化回归系数
,式中bj是我们通常所指的回
3 1.8138
归参数,即偏回归系数;Sj为第j自变量的标准差;S是
logistic随机变量分布函数的标准差,为 /
每个参数的以e为底的指数就是每个自变量对应的优势比( odds
ratio,OR),即 ORj=exp(bj),ORj值的100(1-α)%可信区间为: exp[bj±1.96 SE(bj)] (16-7)
自变量 (x)
累计发病率P(%)
Logit值
2.3 2.6 2.8 2.9 3.0 3.08
0.1537 0.3829 0.6383 0.7779 0.8519 0.8519
-1.71 -0.48 0.57 1.25 1.75 1.75
Logit=Ln[p/(1-p)]
剂量与效应关系的“S”型曲线
线的形状与方向。随着X的增加,正β值对应的曲线呈上升趋势(见图
16-1),负β值对应的曲线是下降趋势。β=0时,S形曲线变成水平直 线,表示π与自变量X无关;β的绝对值增加,曲线形状逐渐陡峭;β的 绝对值减少,曲线形状逐渐平坦。 当预报概率π为0.5时,由式(16-2)可得对应的X=-β0/β,实例有X =-(-1.4351)/1.6582=0.8655。此X值有时被称为中效水平 (median effective level,EL50),代表了二种结局出现的概率各为 50
Logistic回归
数据挖掘matlab神经网络的matlab gui实现数据挖掘是通过自动或半自动化的工具对大量的数据进行探索和分析的过程回归逻辑回归分类:机器学习2014-07-16 15:42 21514人阅读评论(4) 收藏举报逻辑回归什么是逻辑回归?Logistic回归与多重线性回归实际上有很多相同之处,最大的区别就在于它们的因变量不同,其他的基本都差不多。
正是因为如此,这两种回归可以归于同一个家族,即广义线性模型(generalizedlinear model)。
这一家族中的模型形式基本上都差不多,不同的就是因变量不同。
•如果是连续的,就是多重线性回归;•如果是二项分布,就是Logistic回归;•如果是Poisson分布,就是Poisson回归;•如果是负二项分布,就是负二项回归。
Logistic回归的因变量可以是二分类的,也可以是多分类的,但是二分类的更为常用,也更加容易解释。
所以实际中最常用的就是二分类的Logistic回归。
Logistic回归的主要用途:•寻找危险因素:寻找某一疾病的危险因素等;•预测:根据模型,预测在不同的自变量情况下,发生某病或某种情况的概率有多大;•判别:实际上跟预测有些类似,也是根据模型,判断某人属于某病或属于某种情况的概率有多大,也就是看一下这个人有多大的可能性是属于某病。
Logistic回归主要在流行病学中应用较多,比较常用的情形是探索某疾病的危险因素,根据危险因素预测某疾病发生的概率,等等。
例如,想探讨胃癌发生的危险因素,可以选择两组人群,一组是胃癌组,一组是非胃癌组,两组人群肯定有不同的体征和生活方式等。
这里的因变量就是是否胃癌,即“是”或“否”,自变量就可以包括很多了,例如年龄、性别、饮食习惯、幽门螺杆菌感染等。
自变量既可以是连续的,也可以是分类的。
常规步骤Regression问题的常规步骤为:1. 寻找h函数(即hypothesis);2. 构造J函数(损失函数);3. 想办法使得J函数最小并求得回归参数(θ)构造预测函数hLogistic回归虽然名字里带“回归”,但是它实际上是一种分类方法,主要用于两分类问题(即输出只有两种,分别代表两个类别),所以利用了Logistic函数(或称为Sigmoid函数),函数形式为:Sigmoid 函数在有个很漂亮的“S”形,如下图所示(引自维基百科):下面左图是一个线性的决策边界,右图是非线性的决策边界。
数据分析知识:数据分析中的Logistic回归分析
数据分析知识:数据分析中的Logistic回归分析Logistic回归分析是数据分析中非常重要的一种统计分析方法,它主要用于研究变量之间的关系,并且可以预测某个变量的取值概率。
在实际应用中,Logistic回归分析广泛应用于医学疾病、市场营销、社会科学等领域。
一、Logistic回归分析的原理1、概念Logistic回归分析是一种分类分析方法,可以将一个或多个自变量与一个二分类的因变量进行分析,主要用于分析变量之间的关系,并确定自变量对因变量的影响。
Logistic回归分析使用的是逻辑回归模型,该模型是将自变量与因变量的概率映射到一个范围为0-1之间的变量上,即把一个从负无穷到正无穷的数映射到0-1的范围内。
这样,我们可以用这个数值来表示某个事件发生的概率。
当这个数值大于0.5时,我们就可以判定事件发生的概率比较高,而当这个数值小于0.5时,我们就可以判定事件发生的概率比较小。
2、方法Logistic回归分析的方法有两种:一是全局最优化方法,二是局部最优化方法。
其中全局最优化方法是使用最大似然估计方法,而局部最优化方法则是使用牛顿法或梯度下降算法。
在进行Logistic回归分析之前,我们首先要对数据进行预处理,将数据进行清洗、变量选择和变量转换等操作,以便进行回归分析。
在进行回归分析时,我们需要先建立逻辑回归模型,然后进行参数估计和模型拟合,最后进行模型评估和预测。
在进行参数估计时,我们通常使用最大似然估计方法,即在估计参数时,选择最能解释样本观测数据的参数值。
在进行模型拟合时,我们需要选取一个合适的评价指标,如准确率、召回率、F1得分等。
3、评价指标在Logistic回归分析中,评价指标包括拟合度、准确性、鲁棒性、可解释性等。
其中最常用的指标是拟合度,即模型对已知数据的拟合程度,通常使用准确率、召回率、F1得分等指标进行评价。
此外,还可以使用ROC曲线、AUC值等指标评估模型的性能。
二、Logistic回归分析的应用1、医学疾病预测在医学疾病预测中,Logistic回归分析可以用来预测患某种疾病的概率,如心脏病、肺癌等。
logistic回归算法
logistic回归算法LOGISTIC回归算法是统计学中最常用的分类技术,它可以用来判断不同数据特征之间的关系,以及预测它们之间的关系是否可以被概括为一个概率论模型。
它是一种用来将定量特征转换为定性结果的算法,一般用于预测变量的分类属性,如一个候选人的投票意向、一种药物的药效以及一种金融品种的风险等。
Logistic回归算法是一种数据分析技术,它可以有效地预测一个事件是否将发生,也可以用来估算一个事件发生的概率。
它通常被用来解决两类分类问题,如预测客户的购买行为、登陆成功的可能性、垃圾邮件的检测、疾病的诊断、认为什么样的顾客会购买什么产品等。
Logistic回归算法主要分为两个阶段:训练阶段和预测阶段。
训练阶段涉及获取数据、特征选择、参数估计与训练模型;预测阶段涉及模型评估、应用模型预测新实例类别等步骤。
训练阶段需要收集大量数据,确定分类属性,构建数据集。
然后需要从原始数据中提取出影响事件发生的有用特征,这些特征可以是定量的或定性的。
接下来,这些特征需要被转换为Logistic回归算法可以理解的形式,即将它们表示为一系列函数。
然后,需要确定模型的参数,这可以通过使用最大似然估计或正则化算法来完成,从而确定模型的最佳状态,最终得到一个拟合的模型。
预测阶段,基于训练模型,可以用于检验模型的准确度,并对实际数据进行预测,包括定量的评估和定性的推论。
此外,在模型评估时可以采用训练集折半法、起伏点分析法等方法来检验模型的性能,确定其对未知数据的分析能力。
最后可以根据训练结果来预测新的实例的类别。
Logistic回归算法在实际中具有很多应用,举几个例子:预测飞机发动机的故障,分析用户的行为数据来检测可疑活动,利用用户的属性来预测其购买意图,还可以用来诊断病人的疾病及其预后等等。
由于Logistic回归算法快速可靠,实现简单,目前已经被广泛应用于金融、医疗、媒体、电子商务等领域。
总之,Logistic回归算法是用来判断不同数据特征之间的关系,以及预测它们之间的关系是否可以被概括为一个概率论模型的常用分类技术。
logistic回归模型和logit模型
logistic回归模型和logit模型引言部分:在机器学习领域中,分类问题一直是研究的热点之一。
Logistic回归模型和Logit模型是二分类问题中,表现优异的分类算法。
基于二项分布的原理,这两个模型能够有效的进行分类,因此受到了广泛的应用和研究。
正文部分:一、Logistic回归模型Logistic回归模型是一种广义线性模型,被广泛应用于分类问题中。
它通过Sigmoid函数将线性回归的结果映射到概率值,在进行分类时,将概率值与设定的阈值进行比较,从而进行分类。
Logistic回归模型的形式如下:$$ P(Y=1|X)=\frac{1}{1+e^{-(w^TX+b)}} $$其中,$w$表示特征的权值,$b$表示偏置的值,$X$表示输入的特征向量,$Y$表示输出的标签。
该模型的训练过程通常采用最大似然估计方法进行优化,从而得到最佳的模型参数。
二、Logit模型Logit模型也是一种二分类模型,它的实现基于对数几率的概念。
在Logit模型中,将正例的对数几率表示为输入向量的线性函数,而负例的对数几率为其相反数。
模型的形式如下:$$ \log(\frac{P(Y=1|X)}{1-P(Y=1|X)})=w^TX+b $$Logit模型使用最大似然估计法进行参数的学习,使得模型尽可能地对训练数据进行拟合。
通过计算输入向量对应的对数几率,可以得到相应的输出标签,从而进行分类。
三、Logistic回归模型与Logit模型的异同1. 形式不同:Logistic回归模型采用的是Sigmoid函数进行分类,而Logit模型则是基于对数几率的理论进行分类。
2. 拟合效果不同:Logistic回归模型在分类效果上表现出更好的鲁棒性,能够在处理多重共线性等情况下表现出较好的效果;而Logit模型的拟合效果较为稳定,能够更好地应对噪声和异常点的干扰。
3. 处理方式不同:Logistic回归模型通常采用迭代法和正则化方法来优化模型参数;而Logit模型常常采用牛顿法等基于优化的方法来更新模型参数。
logistic回归模型总结
[转载]logistic回归模型总结logistic回归模型是最成熟也是应用最广泛的分类模型,通过学习和实践拟通过从入门、进阶到高级的过程对其进行总结,以便加深自己的理解也为对此有兴趣者提供学习的便利。
一、有关logistic的基本概念logistic回归主要用来预测离散因变量与一组解释变量之间的关系最常用的是二值型logistic。
即因变量的取值只包含两个类别例如:好、坏;发生、不发生;常用Y=1或Y=0表示X 表示解释变量则P(Y=1|X)表示在X的条件下Y=1的概率,logistic回归的数学表达式为:log(p/1-p)=A+BX =L其中p/1-p称为优势比(ODDS)即发生与不发生的概率之比可以根据上式反求出P(Y=1|X)=1/(1+e^-L)根据样本资料可以通过最大似然估计计算出模型的参数然后根据求出的模型进行预测下面介绍logistic回归在SAS中的实现以及输出结果的解释二、logistic回归模型初步SAS中logistic回归输出结果主要包括预测模型的评价以及模型的参数预测模型的评价与多元线性回归模型的评价类似主要从以下几个层次进行(1)模型的整体拟合优度主要评价预测值与观测值之间的总体一致性。
可以通过以下两个指标来进行检验1、Hosmer-Lemeshowz指标HL统计量的原假设Ho是预测值和观测值之间无显著差异,因此HL指标的P-Value的值越大,越不能拒绝原假设,即说明模型很好的拟合了数据。
在SAS中这个指标可以用LACKFIT选项进行调用2、AIC和SC指标即池雷准则和施瓦茨准则与线性回归类似AIC和SC越小说明模型拟合的越好(2)从整体上看解释变量对因变量有无解释作用相当于多元回归中的F检验在logistic回归中可以通过似然比(likelihood ratiotest)进行检验(3)解释变量解释在多大程度上解释了因变量与线性回归中的R^2作用类似在logistic回归中可以通过Rsquare和C统计量进行度量在SAS中通过RSQ来调用Rsquare,C统计量自动输出(4)模型评价指标汇总<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">统计量<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">趋势<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">拟合<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">作用SAS<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">调用命令<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">备注AIC<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">、SC<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越小<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越好<td width="197" valign="top" style="width:117.9pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">类似与多元回归中的残差平方和<td width="177" valign="top" style="width:106.3pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">模型自动输出<td width="123" valign="top" style="width:73.75pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">似然比卡方<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越大<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越好<td width="197" valign="top" style="width:117.9pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">类似与多元回归中的回归平方和<td width="177" valign="top" style="width:106.3pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">自动输出<td width="123" valign="top" style="width:73.75pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt">P<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">值越小越好RSQUARE<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越大<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越好<td width="197" valign="top" style="width:117.9pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">类似与多元回归中的R^2<td width="177" valign="top" style="width:106.3pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">用RSQ<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">选项调用<td width="123" valign="top" style="width:73.75pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt">C<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family: Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">统计量<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越大<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越好<td width="197" valign="top" style="width:117.9pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">度量观测值和条件预测的相对一致性<td width="177" valign="top" style="width:106.3pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">自动输出<td width="123" valign="top" style="width:73.75pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt">HL<span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family: Calibri;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">统计量<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越小<td valign="top" style="border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">越好<td width="197" valign="top" style="width:117.9pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"><span style="font-family:宋体;mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:宋体;mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-hansi-font-family:Calibri;mso-hansi-theme-font:minor-latin">度量观测值和预测值总体的一致性<td width="177" valign="top" style="width:106.3pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:solid windowtext 1.0pt;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt">。
《Logistic回归》PPT课件
二、回归方程(线性函数表达式 )
反应变量阳性结果的概率P与自变量X的关系通常
不是直线关系,呈曲线关系;而自变量X与P和(1-
P)比值的对数呈线性关系,因此Logistic回归模
型P与X线性函数表达式为:
·检验模型中所有自变量整体来看是否与所研究事 件的对数优势比存在线性关系,也即方程是否成 立。
·检验的方法有似然比检验( likehood ratio test )、 比分检验(score test)和Wald检验(wald test)。 上述三种方法中,似然比检验最可靠,比分检验 一般与它相一致,但两者均要求较大的计算量; 而Wald检验未考虑各因素间的综合作用,在因素 间有共线性时结果不如其它两者可靠。
logit(P)= ln(
p 1 p
)
= β0+β1χ1 + … +βm χm
P为事件发生的概率,1-P为事件不发生的概率。
优势(比值)odds=
p 1 p
;
三、模型参数的意义
三、模型参数的意义
三、模型参数的意义
四、优势比估计(及可信区间)
即ORj=exp(bj)。优势比的意义:利用参数和优势比 探讨影响因素。
p exp(0 1X1 m X m ) 1 exp(0 1X1 m X m )
1
1 exp[(0 1X1 m X m )]
1 e 1 ( 0 1X1 m Xm )
此形式为概率预测模型,给定自变量的取值时,可估
五、模型参数的估计
根据样本数据,可以通过统计软件求出Logistic 回归模型的常数项β0和各项回归系数β,建立回 归方程,描述和分析反应变量与自变量的关系。
常用回归分析方法大荟萃(一)
常⽤回归分析⽅法⼤荟萃(⼀)常⽤回归分析⽅法⼤荟萃(⼀)logistic回归、poission回归、probit回归、cox回归回归分析可以说是统计学中内容最丰富、应⽤最⼴泛的分⽀。
这⼀点⼏乎不带夸张。
包括最简单的t检验、⽅差分析也都可以归到线性回归的类别。
⽽卡⽅检验也完全可以⽤logistic回归代替。
众多回归的名称张⼝即来的就有⼀⼤⽚,线性回归、logistic回归、cox回归、poission回归、probit回归等等等等,可以⼀直说的你头晕。
为了让⼤家对众多回归有⼀个清醒的认识,这⾥简单地做⼀下总结:1,先说线性回归,这是我们学习统计学时最早接触的回归,就算其它的你都不明⽩,最起码你⼀定要知道,线性回归的因变量是连续变量,⾃变量可以是连续变量,也可以是分类变量。
如果只有⼀个⾃变量,且只有两类,那这个回归就等同于t检验。
如果只有⼀个⾃变量,且有三类或更多类,那这个回归就等同于⽅差分析。
如果有2个⾃变量,⼀个是连续变量,⼀个是分类变量,那这个回归就等同于协⽅差分析。
所以线性回归⼀定要认准⼀点,因变量⼀定要是连续变量。
当然还有其它条件,⽐如独⽴性、线性、等⽅差性、正态性,这些说起来就话长了,⽽且在前⾯的⼏篇⽂章中我已经逐个介绍了,这⾥就不罗嗦了。
2, logistic回归,与线性回归并成为两⼤回归,应⽤范围⼀点不亚于线性回归,甚⾄有青出于蓝之势。
因为logistic回归太好⽤了,⽽且太有实际意义了。
解释起来直接就可以说,如果具有某个危险因素,发病风险增加2.3倍,听起来多么地让⼈通俗易懂。
线性回归相⽐之下其实际意义就弱了。
logistic回归与线性回归恰好相反,因变量⼀定要是分类变量,不可能是连续变量。
分类变量既可以是⼆分类,也可以是多分类,多分类中既可以是有序,也可以是⽆序。
⼆分类logistic回归有时候根据研究⽬的⼜分为条件logistic回归和⾮条件logistic回归。
条件logistic回归⽤于配对资料的分析,⾮条件logistic回归⽤于⾮配对资料的分析,也就是直接随机抽样的资料。
logistic回归、probit回归与poission回归
问题
1. 令因变量两个水平对应的值为0、1,概率为1-p、 p,则显然我们也可以用多重回归进行分析?为 什么要用logistic回归分析?
2. logistic回归回归系数、模型评估、参数估计、 假设检验等与之前的回归分析有何不同?
3. 因变量为二分变量时既可以用logistics回归也可 以用probit回归,那么probit回归及其与logistic 回归的异同之处
logistic回归的数学表达式为: ln p X T
1 p
logistic回归的分类: (1)二分类资料logistic回归: 因变量为两分类变量的资料,
可用非条件logistic回归和条件logistic回归进行分析。非条 件logistic回归多用于非配比病例-对照研究或队列研究资料, 条件logistic回归多用于配对或配比资料。 (2)多分类资料logistic回归: 因变量为多项分类的资料, 可用多项分类logistic回归模型或有序分类logistic回归模型 进行分析。
总例数 ng
199 170 101 416
阳性数 d g
63 63 44 265
阴性数 ng dg
136 107 57 151
首先确定变量的赋值或编码:
1 吸烟 X1 0 不吸烟
1 饮酒 X2 0 不饮酒
1 病例 Y 0 对照
观
在logistic过程步
察
中加“descending”
例 数
选项的目的是使 SAS过程按阳性
率(y=1)拟合模
型,得到阳性病
例对应于阴性病
例的优势比。
OR值
OR的95%CI
机器学习算法之一:Logistic-回归算法的优缺点
机器学习算法之一:Logistic 回归算法的优缺点LogisTIc 回归是二分类任务中最常用的机器学习算法之一。
它的设计思路简单,易于实现,可以用作性能基准,且在很多任务中都表现很好。
因此,每个接触机器学习的人都应该熟悉其原理。
LogisTIc 回归的基础原理在神经网络中也可以用到。
在这篇文章中,你将明白什么是 LogisTIc 回归、它是如何工作的、有哪些优缺点等等。
什么是 LogisTIc 回归?和很多其他机器学习算法一样,逻辑回归也是从统计学中借鉴来的,尽管名字里有回归俩字儿,但它不是一个需要预测连续结果的回归算法。
与之相反,Logistic 回归是二分类任务的首选方法。
它输出一个 0 到 1 之间的离散二值结果。
简单来说,它的结果不是 1 就是 0。
癌症检测算法可看做是 Logistic 回归问题的一个简单例子,这种算法输入病理图片并且应该辨别患者是患有癌症(1)或没有癌症(0)。
它是如何工作的?Logistic 回归通过使用其固有的 logistic 函数估计概率,来衡量因变量(我们想要预测的标签)与一个或多个自变量(特征)之间的关系。
然后这些概率必须二值化才能真地进行预测。
这就是 logistic 函数的任务,也称为sigmoid 函数。
Sigmoid 函数是一个 S 形曲线,它可以将任意实数值映射到介于 0 和 1 之间的值,但并不会取到 0/1。
然后使用阈值分类器将 0 和 1 之间的值转换为 0 或 1。
下面的图片说明了 logistic 回归得出预测所需的所有步骤。
下面是 logistic 函数(sigmoid 函数)的图形表示:我们希望随机数据点被正确分类的概率最大化,这就是最大似然估计。
最大似然估计是统计模型中估计参数的通用方法。
你可以使用不同的方法(如优化算法)来最大化概率。
牛顿法也是其中一种,可用于查找许多不同函数的最大值(或最小值),包括似然函数。
也可以用梯度下降法代替牛顿法。
常用机器学习算法简单介绍
常用机器学习算法简单介绍机器学习算法是指一类通过计算机程序学习数据模式并进行预测和决策的方法。
随着大数据时代的到来,机器学习算法的应用日益广泛。
下面将对常见的机器学习算法进行简单介绍。
1. 线性回归(Linear Regression):线性回归是一种用于预测连续数值的监督学习算法。
它利用训练数据中的特征和目标值之间的线性关系来构建一个最优的线性模型。
2. 逻辑回归(Logistic Regression):逻辑回归是一种用于分类问题的监督学习算法。
它利用训练数据中的特征和类别之间的关系来构建一个最优的逻辑模型,用于预测新的样本的类别。
3. 决策树(Decision Tree):决策树是一种基于树结构的分类和回归模型。
它通过构建一个树形结构,并根据特征的属性对样本进行分割,对于不同的样本给出不同的决策。
4. 随机森林(Random Forest):随机森林是一种集成学习算法,它通过构建多个决策树来进行分类和回归。
随机森林利用随机抽样和随机特征选择的方式增强了模型的泛化能力和鲁棒性。
5. 支持向量机(Support Vector Machines,SVM):支持向量机是一种二分类模型。
它通过构建一个超平面来将不同类别的样本分开,同时最大化离超平面最近点的距离,从而提高模型的分类性能。
6. K近邻算法(K-Nearest Neighbors,KNN):K近邻算法是一种基于实例的学习算法。
它通过计算待预测样本和训练样本之间的距离,并选取最近的K个样本来进行分类或回归。
7. 朴素贝叶斯(Naive Bayes):朴素贝叶斯是一种基于贝叶斯定理的分类模型。
它假设所有特征之间相互独立,并通过计算后验概率来进行分类。
8. K均值聚类(K-Means Clustering):K均值聚类是一种无监督学习算法。
它通过计算样本与K个质心之间的距离,并根据距离将样本分配到不同的簇中,从而将相似的样本聚集在一起。
以上仅是常见的机器学习算法中的一部分,每个算法都有其特点和适用场景。
logistic回归 原理
logistic回归原理Logistic回归是一种常用的分类算法,它基于Logistic函数进行建模,用于解决二分类问题。
本文将介绍Logistic回归的原理及其应用。
一、Logistic回归原理Logistic回归是一种广义线性模型,它的目标是通过对数据进行拟合,得到一个能够将输入数据映射到0和1之间的函数,从而进行分类。
其基本思想是通过线性回归模型的预测结果,经过一个Logistic函数(也称为Sigmoid函数)进行转换,将预测结果限制在0和1之间。
Logistic函数的定义如下:$$f(x) = \frac{1}{1+e^{-x}}$$其中,$e$是自然对数的底数,$x$是输入值。
Logistic函数的特点是在$x$接近正负无穷时,函数值趋近于1和0,而在$x=0$时,函数值为0.5。
这样,我们可以将Logistic函数的输出视为样本属于正类的概率。
而Logistic回归模型的表达式为:$$h_{\theta}(x) = f(\theta^Tx) = \frac{1}{1+e^{-\theta^Tx}}$$其中,$h_{\theta}(x)$表示预测值,$\theta$表示模型参数,$x$表示输入特征。
二、Logistic回归的应用Logistic回归广泛应用于二分类问题,例如垃圾邮件分类、疾病诊断、信用评估等。
下面以垃圾邮件分类为例,介绍Logistic回归的应用过程。
1. 数据预处理需要对邮件数据进行预处理。
包括去除HTML标签、提取文本特征、分词等操作。
将每封邮件表示为一个向量,向量的每个元素表示对应词汇是否出现。
2. 特征工程在特征工程中,可以通过选择合适的特征、进行特征组合等方式,提取更有用的特征。
例如,可以统计邮件中出现的特定词汇的频率,或者使用TF-IDF等方法进行特征提取。
3. 模型训练在模型训练阶段,需要将数据集划分为训练集和测试集。
通过最大似然估计或梯度下降等方法,求解模型参数$\theta$,得到训练好的Logistic回归模型。
逻辑回归(LogisticRegression)详解,公式推导及代码实现
逻辑回归(LogisticRegression)详解,公式推导及代码实现逻辑回归(Logistic Regression)什么是逻辑回归: 逻辑回归(Logistic Regression)是⼀种基于概率的模式识别算法,虽然名字中带"回归",但实际上是⼀种分类⽅法,在实际应⽤中,逻辑回归可以说是应⽤最⼴泛的机器学习算法之⼀回归问题怎么解决分类问题? 将样本的特征和样本发⽣的概率联系起来,⽽概率是⼀个数.换句话说,我预测的是这个样本发⽣的概率是多少,所以可以管它叫做回归问题在许多机器学习算法中,我们都是在追求这样的⼀个函数例如我们希望预测⼀个学⽣的成绩y,将现有数据x输⼊模型 f(x) 中,便可以得到⼀个预测成绩y但是在逻辑回归中,我们得到的y的值本质是⼀个概率值p在得到概率值p之后根据概率值来进⾏分类当然了这个1和0在不同情况下可能有不同的含义,⽐如0可能代表恶性肿瘤患者,1代表良性肿瘤患者逻辑回归既可以看做是回归算法,也可以看做是分类算法,通常作为分类算法⽤,只可以解决⼆分类问题,不过我们可以使⽤⼀些其他的技巧(OvO,OvR),使其⽀持解决多分类问题下⾯我们来看⼀下逻辑回归使⽤什么样的⽅法来得到⼀个事件发⽣的概率的值在线性回归中,我们使⽤来计算,要注意,因为Θ0的存在,所以x⽤⼩的X b来表⽰,就是每来⼀个样本,前⾯还还要再加⼀个1,这个1和Θ0相乘得到的是截距,但是不管怎样,这种情况下,y的值域是(-infinity, +infinity)⽽对于概率来讲,它有⼀个限定,其值域为[0,1]所以我们如果直接使⽤线性回归的⽅式,去看能不能找到⼀组Θ来与特征x相乘之后得到的y值就来表达这个事件发⽣的概率呢?其实单单从应⽤的⾓度来说,可以这么做,但是这么做不够好,就是因为概率有值域的限制,⽽使⽤线性回归得到的结果则没有这个限制为此,我们有⼀个很简单的解决⽅案:我们将线性回归得到的结果再作为⼀个特征值传⼊⼀个新的函数,经过转换,将其转换成⼀个值域在[0,1]之间的值Sigmoid函数:将函数绘制出来:其最左端趋近于0,最右端趋近于1,其值域在(0,1),这正是我们所需要的性质当传⼊的参数 t > 0 时, p > 0.5, t < 0 时, p < 0.5,分界点是 t = 0使⽤Sigmoid函数后:现在的问题就是,给定了⼀组样本数据集X和它对应的分类结果y,我们如何找到参数Θ,使得⽤这样的⽅式可以最⼤程度的获得这个样本数据集X对应的分类输出y这就是我们在训练的过程中要做的主要任务,也就是拟合我们的训练样本,⽽拟合过程,就会涉及到逻辑回归的损失函数逻辑回归的损失函数:我们定义了⼀个这样的损失函数:画出图像:让我们看⼀下这个函数有什么样的性质,据图像我们很容易发现: 当y=1时,p趋近于零的时候,在这个时候可以看此时-log(p)趋近于正⽆穷,这是因为当p趋近于0的时候,按照我们之前的这个分类的⽅式,我们就会把这个样本分类成0这⼀类,但是这个样本实际是1这⼀类,显然我们分错了,那么此时我们对它进⾏惩罚,这个惩罚是正⽆穷的,随着p逐渐的增⾼,可以看我们的损失越来越⼩,当我们的p到达1的时候,也就是根据我们的分类标准,我们会将这个样本x分类成1,此时,它和这个样本真实的y等于1是⼀致的,那么此时损失函数取0也就是没有任何损失,当y=0时同理现在这个损失函数还是太过复杂,需要判定y的值,我们对其进⾏简化:这个函数与上⾯的是等价的这样,根据我们求出的p,就可以得出这次估计的损失是多少最后,再把损失相加求平均值,其公式为:将两个式⼦整合:下⾯我们要做的事情,就是找到⼀组Θ,使得J(Θ)最⼩对于这个式⼦,我们很难像线性回归那样推得⼀个正规⽅程解,实际上这个式⼦是没有数学解的,也就是⽆法把X和直接套进公式获得Θ不过,我们可以使⽤梯度下降法求得它的解,⽽且,这个损失函数是⼀个凸函数,不⽤担⼼局部最优解的,只存在全局最优解现在,我们的任务就是求出J(Θ)的梯度,使⽤梯度下降法来进⾏计算⾸先,求J(Θ)的梯度的公式:⾸先,我们对Sigmoid函数求导:得到其导数,再对logσ(t)求导,求导步骤:由此可知, 前半部分的导数: 其中y(i)是常数再求后半部分:这其中将结果代⼊,化简得:就得到后半部分的求导结果:将前后部分相加:即:就可以得到:此时我们回忆⼀下线性回归的向量化过程参考这个,可以得到:这就是我们要求的梯度,再使⽤梯度下降法,就可以求得结果决策边界:这⾥引⼊⼀个概念,叫做判定边界,可以理解为是⽤以对不同类别的数据分割的边界,边界的两旁应该是不同类别的数据从⼆维直⾓坐标系中,举⼏个例⼦,⼤概是如下这个样⼦:使⽤OvR和OvO⽅法解决多分类:原本的逻辑回归只能解决双分类问题,但我们可以通过⼀些⽅法,让它⽀持多分类问题,⽐如OvR和OvO⽅法OvR: n 种类型的样本进⾏分类时,分别取⼀种样本作为⼀类,将剩余的所有类型的样本看做另⼀类,这样就形成了 n 个⼆分类问题,使⽤逻辑回归算法对 n 个数据集训练出 n 个模型,将待预测的样本传⼊这 n 个模型中,所得概率最⾼的那个模型对应的样本类型即认为是该预测样本的类型 n个类别就进⾏n次分类,选择分类得分最⾼的OvO: n 类样本中,每次挑出 2 种类型,两两结合,⼀共有 C n2种⼆分类情况,使⽤ C n2种模型预测样本类型,有 C n2个预测结果,种类最多的那种样本类型,就认为是该样本最终的预测类型这两种⽅法中,OvO的分类结果更加精确,因为每⼀次⼆分类时都⽤真实的类型进⾏⽐较,没有混淆其它的类别,但时间复杂度较⾼代码实现 :1import numpy as np2from .metrics import accuracy_score345class LogisticRegression:67def__init__(self):8"""初始化Linear Regression模型"""9 self.coef_ = None10 self.intercept_ = None11 self._theta = None1213def _sigmoid(self, t):14return 1. / (1. + np.exp(-t))1516def fit(self, X_train, y_train, eta=0.01, n_iters=1e4):17"""根据训练数据集X_train, y_train, 使⽤梯度下降法训练Logistic Regression模型"""18assert X_train.shape[0] == y_train.shape[0], \19"the size of X_train must be equal to the size of y_train"2021def J(theta, X_b, y):22 y_hat = self._sigmoid(X_b.dot(theta))23try:24return - np.sum(y*np.log(y_hat) + (1-y)*np.log(1-y_hat)) / len(y)25except:26return float('inf')2728def dJ(theta, X_b, y):29return X_b.T.dot(self._sigmoid(X_b.dot(theta)) - y) / len(X_b)3031def gradient_descent(X_b, y, initial_theta, eta, n_iters=1e4, epsilon=1e-8): 3233 theta = initial_theta34 cur_iter = 03536while cur_iter < n_iters:37 gradient = dJ(theta, X_b, y)38 last_theta = theta39 theta = theta - eta * gradient40if (abs(J(theta, X_b, y) - J(last_theta, X_b, y)) < epsilon):41break4243 cur_iter += 14445return theta4647 X_b = np.hstack([np.ones((len(X_train), 1)), X_train])48 initial_theta = np.zeros(X_b.shape[1])49 self._theta = gradient_descent(X_b, y_train, initial_theta, eta, n_iters)5051 self.intercept_ = self._theta[0]52 self.coef_ = self._theta[1:]5354return self55565758def predict_proba(self, X_predict):59"""给定待预测数据集X_predict,返回表⽰X_predict的结果概率向量"""60assert self.intercept_ is not None and self.coef_ is not None, \ 61"must fit before predict!"62assert X_predict.shape[1] == len(self.coef_), \63"the feature number of X_predict must be equal to X_train"6465 X_b = np.hstack([np.ones((len(X_predict), 1)), X_predict])66return self._sigmoid(X_b.dot(self._theta))6768def predict(self, X_predict):69"""给定待预测数据集X_predict,返回表⽰X_predict的结果向量"""70assert self.intercept_ is not None and self.coef_ is not None, \ 71"must fit before predict!"72assert X_predict.shape[1] == len(self.coef_), \73"the feature number of X_predict must be equal to X_train"7475 proba = self.predict_proba(X_predict)76return np.array(proba >= 0.5, dtype='int')7778def score(self, X_test, y_test):79"""根据测试数据集 X_test 和 y_test 确定当前模型的准确度"""8081 y_predict = self.predict(X_test)82return accuracy_score(y_test, y_predict)8384def__repr__(self):85return"LogisticRegression()"。
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问题1:
1 Y
0
出现阳性(结 发果 病、有效、死亡 出现阴性(结 未果 发病、无效) 、存
p(y=1)表示某暴露因素状态下,结果y=1的概率(P)模型。
或
P(y1)1ee00xx
1
p(y1)1exp[(0x)]
模型描述了应变量p与x的关系
p(y1)1exp1 ([0x)]P概1率 z01x
与线性回归类似AIC和SC越小说明模型拟合的越好 (3)似然比卡方出
从整体上看解释变量对因变量有无解释作用相当于多元 回归中的F检验 在logistic回归中可以通过似然比(likelihood ratio test)进行检验 (4)RSQUARE( R^2 )和C统计量
logistic回归的数学表达式为: ln p X T
1 p
logistic回归的分类: (1)二分类资料logistic回归: 因变量为两分类变量的资料,
可用非条件logistic回归和条件logistic回归进行分析。非条 件logistic回归多用于非配比病例-对照研究或队列研究资料, 条件logistic回归多用于配对或配比资料。 (2)多分类资料logistic回归: 因变量为多项分类的资料, 可用多项分类logistic回归模型或有序分类logistic回归模型 进行分析。
Logit 转化:
设因变量Y 是一个二分类变量,其取值为 Y =1 和 Y =0。 影响 Y 取值的 m 个自变量分别为 X1, X 2 , , X m 。在 m 个自变量(即暴露因素)作用下阳性结果发生的条件 概率为 P P(Y 1 X1, X 2 , , X m ) ,则 logistic 回归模 型可表示为:
问题2:
回归系数的意义:
• Logistic回归中的回归系数 i 表示,某一因
素改变一个单位时,效应指标发生与不发生事 件的概率之比的对数变化值,即OR的对数值。 • Logistic回归中的常数项 0 表示,在不接触任 何潜在危险/保护因素条件下,效应指标发生 与不发生事件的概率之比的对数值。
0.5
-3 -2 -1 0 1
2
图1 Logistic回归函数的几何图形
Z值 3
可看出:当 Z 趋于 时, P 值渐进于 1;当 Z 趋于 时, P 值渐进于 0; P 值的变化在 0~1 之间,并且随 Z 值的变 化以点(0,0.5)为中心成对称 S 形变化。
线性回归在处理有上限和下限的因变量时面临着 一个问题:X上同样的变化对Y产生的影响不同, 由图1也可以直观的看出这里并不适合进行线性 回归。 虽然有很多非线性的函数可以呈现S形,但由于 Logit转化比较简易,所以更受欢迎。
1 1
X1 X1
2 2
X X
2 2
L L
mXm) mXm)
]
1 exp(0 1X1 2 X 2 L m X m )
ln[exp(0 1X1 2 X 2 L m X m )]
0 1X1 2 X 2 L m X m
单纯从数学上讲,与多元线 性回归分析中回归系数的解 释并无不同。
模型评估
(1)Hosmer-Lemeshowz指标 HL统计量的原假设Ho是预测值和观测值之间无显著差
异,因此HL指标的P-Value的值越大,越不能拒绝原假设, 即说明模型很好的拟合了数据。 (2)AIC和SC指标 即池雷准则和施瓦茨准则
Logit与概率不同,它没有上下限。比数去除了概率的上限,比 数的对数去除了概率的下限;且是以0,5为中点对称的,概率大 于0.5产生正的logit,logit距离0的距离反映了概率距离0.5的距离; 概率上相同的改变与在logits上产生的改变是不同的,logit转化 拉直了X与最初的概率之间的非线性关系。
P exp(0 1 X1 2 X 2 m X m ) 1 exp(0 1 X1 2 X 2 m X m )
其中, 0 为常数项, 1, 2 , , m 为偏回归系数。
logit P = ln P 为 P 的 logit 变换, 1 P
概念
logistic回归是研究因变量为二分类或多分类观察结果与影响 因素(自变量)之间关系的一种多变量分析方法,属概率型非线 性回归。
最常用的是二值型logistic ,即因变量的取值只包含两个类 别 例如:好、坏 ;发生、不发生;常用Y=1或Y=0表示。 自变 量X称为危险因素或暴露因素,可为连续变量、等级变量、分类 变量,可有m个自变量X1, X2,… Xm 。P表示Y=1的概率,是 其他变量的一个函数。 【p(Y=1|X)表示在X的条件下Y=1的概率】
也可以分为logistic回归和条件logistic回归
问题
1. 令因变量两个水平对应的值为0、1,概率为1-p、 p,则显然我们也可以用多重回归进行分析?为 什么要用logistic回归分析?
2. logistic回归回归系数、模型评估、参数估计、 假设检验等与之前的回归分析有何不同?
3. 因变量为二分变量时既可以用logistics回归也可 以用probit回归,那么probit回归及其与logistic 回归的异同之处
通过 logit 变换之后,就可将 0 P 1的转换为 log it(P) 。
作 logit 变换后,logistic 回归模型可以表示成如下的线性形式:
exp(0 1X1 2 X 2 L m X m )
ln( 1
P P
)
ln[ 1
1
exp(0 exp(0
第三章:横截面数据:因变量为分类变量及因 变量为频数(计数)变量的情况
• Logistic回归(因变量为二分变量/二项分布) • probit回归 • Poisson (因变量为poisson分布)
第三章:横截面数据:因变量为分类变量及因 变量为频数(计数)变量的情况
• Logistic回归(因变量为二分变量/二项分布) • probit回归 • Poisson (因变量为poisson分布)