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統計回歸分析方法

發布時間:2022-01-07 03:45:03

❶ 數據分析師必須掌握的7種回歸分析方法

1、線性回歸


線性回歸是數據分析法中最為人熟知的建模技術之一。它一般是人們在學習預測模型時首選的技術之一。在這種數據分析法中,由於變數是連續的,因此自變數可以是連續的也可以是離散的,回歸線的性質是線性的。


線性回歸使用最佳的擬合直線(也就是回歸線)在因變數(Y)和一個或多個自變數(X)之間建立一種關系。


2、邏輯回歸


邏輯回歸是用來計算“事件=Success”和“事件=Failure”的概率。當因變數的類型屬於二元(1 /0,真/假,是/否)變數時,我們就應該使用邏輯回歸.


邏輯回歸不要求自變數和因變數是線性關系。它可以處理各種類型的關系,因為它對預測的相對風險指數OR使用了一個非線性的log轉換。


為了避免過擬合和欠擬合,我們應該包括所有重要的變數。有一個很好的方法來確保這種情況,就是使用逐步篩選方法來估計邏輯回歸。它需要大的樣本量,因為在樣本數量較少的情況下,極大似然估計的效果比普通的最小二乘法差。


3、多項式回歸


對於一個回歸方程,如果自變數的指數大於1,那麼它就是多項式回歸方程。雖然會有一個誘導可以擬合一個高次多項式並得到較低的錯誤,但這可能會導致過擬合。你需要經常畫出關系圖來查看擬合情況,並且專注於保證擬合合理,既沒有過擬合又沒有欠擬合。下面是一個圖例,可以幫助理解:


明顯地向兩端尋找曲線點,看看這些形狀和趨勢是否有意義。更高次的多項式最後可能產生怪異的推斷結果。


4、逐步回歸


在處理多個自變數時,我們可以使用這種形式的回歸。在這種技術中,自變數的選擇是在一個自動的過程中完成的,其中包括非人為操作。


這一壯舉是通過觀察統計的值,如R-square,t-stats和AIC指標,來識別重要的變數。逐步回歸通過同時添加/刪除基於指定標準的協變數來擬合模型。


5、嶺回歸


嶺回歸分析是一種用於存在多重共線性(自變數高度相關)數據的技術。在多重共線性情況下,盡管最小二乘法(OLS)對每個變數很公平,但它們的差異很大,使得觀測值偏移並遠離真實值。嶺回歸通過給回歸估計上增加一個偏差度,來降低標准誤差。


除常數項以外,這種回歸的假設與最小二乘回歸類似;它收縮了相關系數的值,但沒有達到零,這表明它沒有特徵選擇功能,這是一個正則化方法,並且使用的是L2正則化。


6、套索回歸


它類似於嶺回歸。除常數項以外,這種回歸的假設與最小二乘回歸類似;它收縮系數接近零(等於零),確實有助於特徵選擇;這是一個正則化方法,使用的是L1正則化;如果預測的一組變數是高度相關的,Lasso 會選出其中一個變數並且將其它的收縮為零。


7、回歸


ElasticNet是Lasso和Ridge回歸技術的混合體。它使用L1來訓練並且L2優先作為正則化矩陣。當有多個相關的特徵時,ElasticNet是很有用的。Lasso會隨機挑選他們其中的一個,而ElasticNet則會選擇兩個。Lasso和Ridge之間的實際的優點是,它允許ElasticNet繼承循環狀態下Ridge的一些穩定性。


通常在高度相關變數的情況下,它會產生群體效應;選擇變數的數目沒有限制;並且可以承受雙重收縮。


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❷ 統計學分析方法有哪些

常用的有:簡單線性回歸,多重線性回歸,logistic回歸,聚類,判別,主成分分析,因子分析,方差分析,時間序列分析,典則變數分析。

❸ Spss統計分析——回歸分析

統計假設里哪有假設兩個變數是正相關的,應該假設兩個變數之間沒有線性回歸關系。

❹ 統計分析---回歸分析

這三者都用來檢驗回歸方程是否有效的,必須三者都通過檢驗,所得到的回歸方程才能使用。

❺ 統計學實驗excel中的回歸分析方法怎麼

在「數據」選項下的「分析工具」中,選擇「回歸」,然後在「回歸」對話框中,選擇XY輸入區域,以及輸入區域的位置,並根據需要勾選「正態概率圖」,確定,即可。

❻ 回歸分析方法

§3.2 回歸分析方法
回歸分析方法,是研究要素之間具體的數量關系的一種強有力的工具,能夠建立反映地理要素之間具體的數量關系的數學模型,即回歸模型。
1. 一元線性回歸模型
1) 一元線性回歸模型的基本結構形式
假設有兩個地理要素(變數)x和y,x為自變數,y為因變數。則一元線性回歸模型的基本結構形式:

a和b為待定參數;α=1,2,…,n為各組觀測數據的下標; εa為隨機變數。如果記a^和b^ 分別為參數a與b的擬合值,則得到一元線性回歸模型

ÿ 是y 的估計值,亦稱回歸值。回歸直線——代表x與y之間相關關系的擬合直線

2) 參數a、b的最小二ÿ乘估計
參數a與b的擬合值:

,

建立一元線性回歸模型的過程,就是用變數 和 的實際觀測數據確定參數a和b的最小二乘估計值α^和β^ 的過程。
3) 一元線性回歸模型的顯著性檢驗
線性回歸方程的顯著性檢驗是藉助於F檢驗來完成的。
檢驗統計量F:

誤差平方和:

回歸平方和:

F≈F(1,n-2)。在顯著水平a下,若 ,則認為回歸方程效果在此水平下顯著;當 時,則認為方程效果不明顯。

[舉例說明]
例1:在表3.1.1中,將國內生產總值(x1)看作因變數y,將農業總產值(x2)看作自變數x,試建立它們之間的一元線性回歸模型並對其進行顯著性檢驗。
解:
(1) 回歸模型
將y和x的樣本數據代入參數a與b的擬合公式,計算得:

故,國內生產總值與農業總產值之間的回歸方程為

(2) 顯著性檢驗

在置信水平α=0.01下查F分布表得:F0.01(1,46)=7.22。由於F=4951.098 >> F0.01(1,46)=7.22,所以回歸方程(3.2.7)式在置信水平a=0.01下是顯著的。

2. 多元線性回歸模型
在多要素的地理系統中,多個(多於兩個)要素之間也存在著相關影響、相互關聯的情況。因此,多元地理回歸模型更帶有普遍性的意義。
1) 多元線性回歸模型的建立
(1) 多元線性回歸模型的結構形式
假設某一因變數y受k 個自變數 的影響,其n組觀測值為 。則多元線性回歸模型的結構形式:

為待定參數, 為隨機變數。如果 分別為 的擬合值,則回歸方程為

b0為常數, 稱為偏回歸系數。
偏回歸系數 ——當其它自變數都固定時,自變數 每變化一個單位而使因變數xi平均改變的數值。

(2) 求解偏回歸系數

,

2) 多元線性回歸模型的顯著性檢驗
用F檢驗法。
F統計量:

當統計量F計算出來之後,就可以查F分布表對模型進行顯著性檢驗。
[舉例說明]
例2:某地區各城市的公共交通營運總額(y)與城市人口總數(x1 )以及工農業總產值(x2)的年平均統計數據如表3.2.1(點擊展開顯示該表)所示。試建立y與x1及x2之間的線性回歸模型並對其進行顯著性檢驗。

表3.2.1 某地區城市公共交通營運額、人口數及工農業總產值的年平均數據

城市序號

公共交通營運額y/103人公里 人口數x1/103人 工農業總產值x2
/107元
1 6825.99 1298.00 437.26
2 512.00 119.80 1286.48
... ... ... ...
14 192.00 12.47 1072.27
註:本表數據詳見書本P54。
解:
(1) 計算線性回歸模型
由表3.2.1中的數據,有

計算可得:

故y與x1 及y2之間的線性回歸方程

(2) 顯著性檢驗

故:

在置信水平a=0.01下查F分布表知:F0.01(2,11)=7.21。由於F=38.722> F0.01(2,11)=7.21,所以在置信水平a=0.01下,回歸方程式是顯著的。

3. 非線性回歸模型的建立方法
1) 非線性關系的線性化
(1) 非線性關系模型的線性化
對於要素之間的非線性關系通過變數替換就可以將原來的非線性關系轉化為新變數下的線性關系。
[幾種非線性關系模型的線性化]

① 於指數曲線 ,令 , ,將其轉化為直線形式:
,其中, ;
② 對於對數曲線 ,令 , ,將其轉化為直線形式:

③ 對於冪函數曲線 ,令 , ,將其轉化為直線形式:
,其中,
④ 對於雙曲線 ,令 ,將其轉化為直線形式:

⑤ 對於S型曲線 ,將其轉化為直線形式:


⑥ 對於冪函數乘積:

令 將其轉化為直線形式:

其中, ;
⑦ 對於對數函數和:

令 ,將其化為線性形式:

(2) 建立非線性回歸模型的一般方法
① 通過適當的變數替換將非線性關系線性化;
② 用線性回歸分析方法建立新變數下的線性回歸模型:
③ 通過新變數之間的線性相關關系反映原來變數之間的非線性相關關系。
3) 非線性回歸模型建立的實例

非線性回歸模型建立的實例

景觀是地理學的重要研究內容之一。有關研究表明(Li,2000;徐建華等,2001),任何一種景觀類型的斑塊,其面積(Area)與周長(Perimeter)之間的數量關系可以用雙對數曲線來描述,即

例3:表3.2.2給出了某地區林地景觀斑塊面積(Area)與周長(Perimeter)的數據。試建立林地景觀斑塊面積A與周長P之間的雙對數相關關系模型。

表3.2.2某地區各個林地景觀斑塊面積(m2)與周長(m)

序號 面積A 周長P 序號 面積A 周長P
1 10447.370 625.392 42 232844.300 4282.043
2 15974.730 612.286 43 4054.660 289.307
... ... ... ... ... ...
41 1608.625 225.842 82 564370.800 12212.410

註:本表數據詳見書本57和58頁。

解:因為林地景觀斑塊面積(A)與周長(P)之間的數量關系是雙對數曲線形式,即

所以對表3.2.2中的原始數據進行對數變換,變換後得到的各新變數對應的觀測數據如表3.2.3所示。

❼ 統計學方法有哪些

一、描述統計

描述統計是通過圖表或數學方法,對數據資料進行整理、分析,並對數據的分布狀態、數字特徵和隨機變數之間關系進行估計和描述的方法。描述統計分為集中趨勢分析和離中趨勢分析和相關分析三大部分。

集中趨勢分析:集中趨勢分析主要靠平均數、中數、眾數等統計指標來表示數據的集中趨勢。例如被試的平均成績多少?是正偏分布還是負偏分布?

離中趨勢分析:離中趨勢分析主要靠全距、四分差、平均差、方差(協方差:用來度量兩個隨機變數關系的統計量)、標准差等統計指標來研究數據的離中趨勢。例如,我們想知道兩個教學班的語文成績中,哪個班級內的成績分布更分散,就可以用兩個班級的四分差或百分點來比較。

相關分析:相關分析探討數據之間是否具有統計學上的關聯性。這種關系既包括兩個數據之間的單一相關關系——如年齡與個人領域空間之間的關系,也包括多個數據之間的多重相關關系——如年齡、抑鬱症發生率、個人領域空間之間的關系;既包括A大B就大(小),A小B就小(大)的直線相關關系,也可以是復雜相關關系(A=Y-B*X);既可以是A、B變數同時增大這種正相關關系,也可以是A變數增大時B變數減小這種負相關,還包括兩變數共同變化的緊密程度——即相關系數。實際上,相關關系唯一不研究的數據關系,就是數據協同變化的內在根據——即因果關系。獲得相關系數有什麼用呢?簡而言之,有了相關系數,就可以根據回歸方程,進行A變數到B變數的估算,這就是所謂的回歸分析,因此,相關分析是一種完整的統計研究方法,它貫穿於提出假設,數據研究,數據分析,數據研究的始終。

例如,我們想知道對監獄情景進行什麼改造,可以降低囚徒的暴力傾向。我們就需要將不同的囚舍顏色基調、囚舍綠化程度、囚室人口密度、放風時間、探視時間進行排列組合,然後讓每個囚室一種實驗處理,然後用因素分析法找出與囚徒暴力傾向的相關系數最高的因素。假定這一因素為囚室人口密度,我們又要將被試隨機分入不同人口密度的十幾個囚室中生活,繼而得到人口密度和暴力傾向兩組變數(即我們討論過的A、B兩列變數)。然後,我們將人口密度排入X軸,將暴力傾向分排入Y軸,獲得了一個很有價值的圖表,當某典獄長想知道,某囚舍擴建到N人/間囚室,暴力傾向能降低多少。我們可以當前人口密度和改建後人口密度帶入相應的回歸方程,算出擴建前的預期暴力傾向和擴建後的預期暴力傾向,兩數據之差即典獄長想知道的結果。

推論統計:

推論統計是統計學乃至於心理統計學中較為年輕的一部分內容。它以統計結果為依據,來證明或推翻某個命題。具體來說,就是通過分析樣本與樣本分布的差異,來估算樣本與總體、同一樣本的前後測成績差異,樣本與樣本的成績差距、總體與總體的成績差距是否具有顯著性差異。例如,我們想研究教育背景是否會影響人的智力測驗成績。可以找100名24歲大學畢業生和100名24歲初中畢業生。採集他們的一些智力測驗成績。用推論統計方法進行數據處理,最後會得出類似這樣兒的結論:「研究發現,大學畢業生組的成績顯著高於初中畢業生組的成績,二者在0.01水平上具有顯著性差異,說明大學畢業生的一些智力測驗成績優於中學畢業生組。」

其中,如果用EXCEL 來求描述統計。其方法是:工具-載入宏-勾選"分析工具庫",然後關閉Excel然後重新打開,工具菜單就會出現"數據分析"。描述統計是「數據分析」內一個子菜單,在做的時候,記得要把方格輸入正確。最好直接點選。

2、正態性檢驗:很多統計方法都要求數值服從或近似服從正態分布,所以之前需要進行正態性檢驗。常用方法:非參數檢驗的K-量檢驗、P-P圖、Q-Q圖、W檢驗、動差法。

二、假設檢驗

1、參數檢驗

參數檢驗是在已知總體分布的條件下(一股要求總體服從正態分布)對一些主要的參數(如均值、百分數、方差、相關系數等)進行的檢驗。

1)U驗 :使用條件:當樣本含量n較大時,樣本值符合正態分布

2)T檢驗 使用條件:當樣本含量n較小時,樣本值符合正態分布

A 單樣本t檢驗:推斷該樣本來自的總體均數μ與已知的某一總體均數μ0 (常為理論值或標准值)有無差別;

B 配對樣本t檢驗:當總體均數未知時,且兩個樣本可以配對,同對中的兩者在可能會影響處理效果的各種條件方面扱為相似;

C 兩獨立樣本t檢驗:無法找到在各方面極為相似的兩樣本作配對比較時使用。

2、非參數檢驗

非參數檢驗則不考慮總體分布是否已知,常常也不是針對總體參數,而是針對總體的某些一股性假設(如總體分布的位罝是否相同,總體分布是否正態)進行檢驗。

適用情況:順序類型的數據資料,這類數據的分布形態一般是未知的。

A 雖然是連續數據,但總體分布形態未知或者非正態;

B 體分布雖然正態,數據也是連續類型,但樣本容量極小,如10以下;

主要方法包括:卡方檢驗、秩和檢驗、二項檢驗、遊程檢驗、K-量檢驗等。

三、信度分析

介紹:信度(Reliability)即可靠性,它是指採用同樣的方法對同一對象重復測量時所得結果的一致性程度。信度指標多以相關系數表示,大致可分為三類:穩定系數(跨時間的一致性),等值系數(跨形式的一致性)和內在一致性系數(跨項目的一致性)。信度分析的方法主要有以下四種:重測信度法、復本信度法、折半信度法、α信度系數法。

方法:(1)重測信度法編輯:這一方法是用同樣的問卷對同一組被調查者間隔一定時間重復施測,計算兩次施測結果的相關系數。顯然,重測信度屬於穩定系數。重測信度法特別適用於事實式問卷,如性別、出生年月等在兩次施測中不應有任何差異,大多數被調查者的興趣、愛好、習慣等在短時間內也不會有十分明顯的變化。如果沒有突發事件導致被調查者的態度、意見突變,這種方法也適用於態度、意見式問卷。由於重測信度法需要對同一樣本試測兩次,被調查者容易受到各種事件、活動和他人的影響,而且間隔時間長短也有一定限制,因此在實施中有一定困難。

(2)復本信度法編輯:讓同一組被調查者一次填答兩份問卷復本,計算兩個復本的相關系數。復本信度屬於等值系數。復本信度法要求兩個復本除表述方式不同外,在內容、格式、難度和對應題項的提問方向等方面要完全一致,而在實際調查中,很難使調查問卷達到這種要求,因此採用這種方法者較少。

(3)折半信度法編輯:折半信度法是將調查項目分為兩半,計算兩半得分的相關系數,進而估計整個量表的信度。折半信度屬於內在一致性系數,測量的是兩半題項得分間的一致性。這種方法一般不適用於事實式問卷(如年齡與性別無法相比),常用於態度、意見式問卷的信度分析。在問卷調查中,態度測量最常見的形式是5級李克特(Likert)量表(李克特量表(Likert scale)是屬評分加總式量表最常用的一種,屬同一構念的這些項目是用加總方式來計分,單獨或個別項目是無意義的。它是由美國社會心理學家李克特於1932年在原有的總加量表基礎上改進而成的。該量表由一組陳述組成,每一陳述有"非常同意"、"同意"、"不一定"、"不同意"、"非常不同意"五種回答,分別記為5、4、3、2、1,每個被調查者的態度總分就是他對各道題的回答所得分數的加總,這一總分可說明他的態度強弱或他在這一量表上的不同狀態。)。進行折半信度分析時,如果量表中含有反意題項,應先將反意題項的得分作逆向處理,以保證各題項得分方向的一致性,然後將全部題項按奇偶或前後分為盡可能相等的兩半,計算二者的相關系數(rhh,即半個量表的信度系數),最後用斯皮爾曼-布朗(Spearman-Brown)公式:求出整個量表的信度系數(ru)。

(4)α信度系數法編輯:Cronbach
α信度系數是目前最常用的信度系數,其公式為:

α=(k/(k-1))*(1-(∑Si^2)/ST^2)

其中,K為量表中題項的總數, Si^2為第i題得分的題內方差, ST^2為全部題項總得分的方差。從公式中可以看出,α系數評價的是量表中各題項得分間的一致性,屬於內在一致性系數。這種方法適用於態度、意見式問卷(量表)的信度分析。

總量表的信度系數最好在0.8以上,0.7-0.8之間可以接受;分量表的信度系數最好在0.7以上,0.6-0.7還可以接受。Cronbach 's alpha系數如果在0.6以下就要考慮重新編問卷。

檢査測量的可信度,例如調查問卷的真實性。

分類:

1、外在信度:不同時間測量時量表的一致性程度,常用方法重測信度

2、內在信度;每個量表是否測量到單一的概念,同時組成兩表的內在體項一致性如何,常用方法分半信度。

四、列聯表分析

列聯表是觀測數據按兩個或更多屬性(定性變數)分類時所列出的頻數表。

簡介:一般,若總體中的個體可按兩個屬性A、B分類,A有r個等級A1,A2,…,Ar,B有c個等級B1,B2,…,Bc,從總體中抽取大小為n的樣本,設其中有nij個個體的屬性屬於等級Ai和Bj,nij稱為頻數,將r×c個nij排列為一個r行c列的二維列聯表,簡稱r×c表。若所考慮的屬性多於兩個,也可按類似的方式作出列聯表,稱為多維列聯表。

列聯表又稱交互分類表,所謂交互分類,是指同時依據兩個變數的值,將所研究的個案分類。交互分類的目的是將兩變數分組,然後比較各組的分布狀況,以尋找變數間的關系。

用於分析離散變數或定型變數之間是否存在相關。

列聯表分析的基本問題是,判明所考察的各屬性之間有無關聯,即是否獨立。如在前例中,問題是:一個人是否色盲與其性別是否有關?在r×с表中,若以pi、pj和pij分別表示總體中的個體屬於等級Ai,屬於等級Bj和同時屬於Ai、Bj的概率(pi,pj稱邊緣概率,pij稱格概率),「A、B兩屬性無關聯」的假設可以表述為H0:pij=pi·pj,(i=1,2,…,r;j=1,2,…,с),未知參數pij、pi、pj的最大似然估計(見點估計)分別為行和及列和(統稱邊緣和)

為樣本大小。根據K.皮爾森(1904)的擬合優度檢驗或似然比檢驗(見假設檢驗),當h0成立,且一切pi>0和pj>0時,統計量的漸近分布是自由度為(r-1)(с-1) 的Ⅹ分布,式中Eij=(ni·nj)/n稱為期望頻數。當n足夠大,且表中各格的Eij都不太小時,可以據此對h0作檢驗:若Ⅹ值足夠大,就拒絕假設h0,即認為A與B有關聯。在前面的色覺問題中,曾按此檢驗,判定出性別與色覺之間存在某種關聯。

需要注意:

若樣本大小n不很大,則上述基於漸近分布的方法就不適用。對此,在四格表情形,R.A.費希爾(1935)提出了一種適用於所有n的精確檢驗法。其思想是在固定各邊緣和的條件下,根據超幾何分布(見概率分布),可以計算觀測頻數出現任意一種特定排列的條件概率。把實際出現的觀測頻數排列,以及比它呈現更多關聯跡象的所有可能排列的條件概率都算出來並相加,若所得結果小於給定的顯著性水平,則判定所考慮的兩個屬性存在關聯,從而拒絕h0。

對於二維表,可進行卡方檢驗,對於三維表,可作Mentel-Hanszel分層分析。

列聯表分析還包括配對計數資料的卡方檢驗、行列均為順序變數的相關檢驗。

五、相關分析

研究現象之間是否存在某種依存關系,對具體有依存關系的現象探討相關方向及相關程度。

1、單相關: 兩個因素之間的相關關系叫單相關,即研究時只涉及一個自變數和一個因變數;

2、復相關 :三個或三個以上因素的相關關系叫復相關,即研究時涉及兩個或兩個以上的自變數和因變數相關;

3、偏相關:在某一現象與多種現象相關的場合,當假定其他變數不變時,其中兩個變數之間的相關關系稱為偏相關。

六、方差分析

使用條件:各樣本須是相互獨立的隨機樣本;各樣本來自正態分布總體;各總體方差相等。

分類

1、單因素方差分析:一項試驗只有一個影響因素,或者存在多個影響因素時,只分析一個因素與響應變數的關系

2、多因素有交互方差分析:一頊實驗有多個影響因素,分析多個影響因素與響應變數的關系,同時考慮多個影響因素之間的關系

3、多因素無交互方差分析:分析多個影響因素與響應變數的關系,但是影響因素之間沒有影響關系或忽略影響關系

4、協方差分祈:傳統的方差分析存在明顯的弊端,無法控制分析中存在的某些隨機因素,使之影響了分祈結果的准確度。協方差分析主要是在排除了協變數的影響後再對修正後的主效應進行方差分析,是將線性回歸與方差分析結合起來的一種分析方法,

七、回歸分析

分類:

1、一元線性回歸分析:只有一個自變數X與因變數Y有關,X與Y都必須是連續型變數,因變數y或其殘差必須服從正態分布。

2、多元線性回歸分析

使用條件:分析多個自變數與因變數Y的關系,X與Y都必須是連續型變數,因變數y或其殘差必須服從正態分布 。

1)變呈篩選方式:選擇最優回歸方程的變里篩選法包括全橫型法(CP法)、逐步回歸法,向前引入法和向後剔除法

2)橫型診斷方法:

A 殘差檢驗: 觀測值與估計值的差值要艱從正態分布

B 強影響點判斷:尋找方式一般分為標准誤差法、Mahalanobis距離法

C 共線性診斷:

• 診斷方式:容忍度、方差擴大因子法(又稱膨脹系數VIF)、特徵根判定法、條件指針CI、方差比例

• 處理方法:增加樣本容量或選取另外的回歸如主成分回歸、嶺回歸等

3、Logistic回歸分析

線性回歸模型要求因變數是連續的正態分布變里,且自變數和因變數呈線性關系,而Logistic回歸模型對因變數的分布沒有要求,一般用於因變數是離散時的情況

分類:

Logistic回歸模型有條件與非條件之分,條件Logistic回歸模型和非條件Logistic回歸模型的區別在於參數的估計是否用到了條件概率。

4、其他回歸方法 非線性回歸、有序回歸、Probit回歸、加權回歸等

八、聚類分析

聚類與分類的不同在於,聚類所要求劃分的類是未知的。

聚類是將數據分類到不同的類或者簇這樣的一個過程,所以同一個簇中的對象有很大的相似性,而不同簇間的對象有很大的相異性。

從統計學的觀點看,聚類分析是通過數據建模簡化數據的一種方法。傳統的統計聚類分析方法包括系統聚類法、分解法、加入法、動態聚類法、有序樣品聚類、有重疊聚類和模糊聚類等。採用k-均值、k-中心點等演算法的聚類分析工具已被加入到許多著名的統計分析軟體包中,如SPSS、SAS等。

從機器學習的角度講,簇相當於隱藏模式。聚類是搜索簇的無監督學習過程。與分類不同,無監督學習不依賴預先定義的類或帶類標記的訓練實例,需要由聚類學習演算法自動確定標記,而分類學習的實例或數據對象有類別標記。聚類是觀察式學習,而不是示例式的學習。

聚類分析是一種探索性的分析,在分類的過程中,人們不必事先給出一個分類的標准,聚類分析能夠從樣本數據出發,自動進行分類。聚類分析所使用方法的不同,常常會得到不同的結論。不同研究者對於同一組數據進行聚類分析,所得到的聚類數未必一致。

從實際應用的角度看,聚類分析是數據挖掘的主要任務之一。而且聚類能夠作為一個獨立的工具獲得數據的分布狀況,觀察每一簇數據的特徵,集中對特定的聚簇集合作進一步地分析。聚類分析還可以作為其他演算法(如分類和定性歸納演算法)的預處理步驟。

定義:

依據研究對象(樣品或指標)的特徵,對其進行分類的方法,減少研究對象的數目。

各類事物缺乏可靠的歷史資料,無法確定共有多少類別,目的是將性質相近事物歸入一類。

各指標之間具有一定的相關關系。

聚類分析(cluster
analysis)是一組將研究對象分為相對同質的群組(clusters)的統計分析技術。聚類分析區別於分類分析(classification
analysis) ,後者是有監督的學習。

變數類型:定類變數、定量(離散和連續)變數

樣本個體或指標變數按其具有的特性進行分類,尋找合理的度量事物相似性的統計量。

1、性質分類:

Q型聚類分析:對樣本進行分類處理,又稱樣本聚類分祈使用距離系數作為統計量衡量相似度,如歐式距離、極端距離、絕對距離等

R型聚類分析:對指標進行分類處理,又稱指標聚類分析使用相似系數作為統計量衡量相似度,相關系數、列聯系數等

2、方法分類:

1)系統聚類法:適用於小樣本的樣本聚類或指標聚類,一般用系統聚類法來聚類指標,又稱分層聚類

2)逐步聚類法:適用於大樣本的樣本聚類

3)其他聚類法:兩步聚類、K均值聚類等

九、判別分析

1、判別分析:根據已掌握的一批分類明確的樣品建立判別函數,使產生錯判的事例最少,進而對給定的一個新樣品,判斷它來自哪個總體

2、與聚類分析區別

1)聚類分析可以對樣本逬行分類,也可以對指標進行分類;而判別分析只能對樣本

2)聚類分析事先不知道事物的類別,也不知道分幾類;而判別分析必須事先知道事物的類別,也知道分幾類

3)聚類分析不需要分類的歷史資料,而直接對樣本進行分類;而判別分析需要分類歷史資料去建立判別函數,然後才能對樣本進行分類

3、進行分類 :

1)Fisher判別分析法 :

以距離為判別准則來分類,即樣本與哪個類的距離最短就分到哪一類,適用於兩類判別;

以概率為判別准則來分類,即樣本屬於哪一類的概率最大就分到哪一類,適用於

適用於多類判別。

2)BAYES判別分析法 :

BAYES判別分析法比FISHER判別分析法更加完善和先進,它不僅能解決多類判別分析,而且分析時考慮了數據的分布狀態,所以一般較多使用;

十、主成分分析

介紹:主成分分析(Principal
Component Analysis,PCA), 是一種統計方法。通過正交變換將一組可能存在相關性的變數轉換為一組線性不相關的變數,轉換後的這組變數叫主成分。

在實際課題中,為了全面分析問題,往往提出很多與此有關的變數(或因素),因為每個變數都在不同程度上反映這個課題的某些信息。

主成分分析首先是由K.皮爾森(Karl Pearson)對非隨機變數引入的,爾後H.霍特林將此方法推廣到隨機向量的情形。信息的大小通常用離差平方和或方差來衡量。

將彼此梠關的一組指標變適轉化為彼此獨立的一組新的指標變數,並用其中較少的幾個新指標變數就能綜合反應原多個指標變數中所包含的主要信息。

原理:在用統計分析方法研究多變數的課題時,變數個數太多就會增加課題的復雜性。人們自然希望變數個數較少而得到的信息較多。在很多情形,變數之間是有一定的相關關系的,當兩個變數之間有一定相關關系時,可以解釋為這兩個變數反映此課題的信息有一定的重疊。主成分分析是對於原先提出的所有變數,將重復的變數(關系緊密的變數)刪去多餘,建立盡可能少的新變數,使得這些新變數是兩兩不相關的,而且這些新變數在反映課題的信息方面盡可能保持原有的信息。

設法將原來變數重新組合成一組新的互相無關的幾個綜合變數,同時根據實際需要從中可以取出幾個較少的綜合變數盡可能多地反映原來變數的信息的統計方法叫做主成分分析或稱主分量分析,也是數學上用來降維的一種方法。

缺點: 1、在主成分分析中,我們首先應保證所提取的前幾個主成分的累計貢獻率達到一個較高的水平(即變數降維後的信息量須保持在一個較高水平上),其次對這些被提取的主成分必須都能夠給出符合實際背景和意義的解釋(否則主成分將空有信息量而無實際含義)。

2、主成分的解釋其含義一般多少帶有點模糊性,不像原始變數的含義那麼清楚、確切,這是變數降維過程中不得不付出的代價。因此,提取的主成分個數m通常應明顯小於原始變數個數p(除非p本身較小),否則維數降低的「利」可能抵不過主成分含義不如原始變數清楚的「弊」。

十一、因子分析

一種旨在尋找隱藏在多變數數據中、無法直接觀察到卻影響或支配可測變數的潛在因子、並估計潛在因子對可測變數的影響程度以及潛在因子之間的相關性的一種多元統計分析方法

與主成分分析比較:

相同:都能夠起到治理多個原始變數內在結構關系的作用

不同:主成分分析重在綜合原始變適的信息.而因子分析重在解釋原始變數間的關系,是比主成分分析更深入的一種多元統計方法

用途:

1)減少分析變數個數

2)通過對變數間相關關系探測,將原始變數進行分類

十二、時間序列分析

動態數據處理的統計方法,研究隨機數據序列所遵從的統計規律,以用於解決實際問題;時間序列通常由4種要素組成:趨勢、季節變動、循環波動和不規則波動。

主要方法:移動平均濾波與指數平滑法、ARIMA橫型、量ARIMA橫型、ARIMAX模型、向呈自回歸橫型、ARCH族模型

時間序列是指同一變數按事件發生的先後順序排列起來的一組觀察值或記錄值。構成時間序列的要素有兩個:其一是時間,其二是與時間相對應的變數水平。實際數據的時間序列能夠展示研究對象在一定時期內的發展變化趨勢與規律,因而可以從時間序列中找出變數變化的特徵、趨勢以及發展規律,從而對變數的未來變化進行有效地預測。

時間序列的變動形態一般分為四種:長期趨勢變動,季節變動,循環變動,不規則變動。

時間序列預測法的應用:

系統描述:根據對系統進行觀測得到的時間序列數據,用曲線擬合方法對系統進行客觀的描述;

系統分析:當觀測值取自兩個以上變數時,可用一個時間序列中的變化去說明另一個時間序列中的變化,從而深入了解給定時間序列產生的機理;

預測未來:一般用ARMA模型擬合時間序列,預測該時間序列未來值;

決策和控制:根據時間序列模型可調整輸入變數使系統發展過程保持在目標值上,即預測到過程要偏離目標時便可進行必要的控制。

特點:

假定事物的過去趨勢會延伸到未來;

預測所依據的數據具有不規則性;

撇開了市場發展之間的因果關系。

①時間序列分析預測法是根據市場過去的變化趨勢預測未來的發展,它的前提是假定事物的過去會同樣延續到未來。事物的現實是歷史發展的結果,而事物的未來又是現實的延伸,事物的過去和未來是有聯系的。市場預測的時間序列分析法,正是根據客觀事物發展的這種連續規律性,運用過去的歷史數據,通過統計分析,進一步推測市場未來的發展趨勢。市場預測中,事物的過去會同樣延續到未來,其意思是說,市場未來不會發生突然跳躍式變化,而是漸進變化的。

時間序列分析預測法的哲學依據,是唯物辯證法中的基本觀點,即認為一切事物都是發展變化的,事物的發展變化在時間上具有連續性,市場現象也是這樣。市場現象過去和現在的發展變化規律和發展水平,會影響到市場現象未來的發展變化規律和規模水平;市場現象未來的變化規律和水平,是市場現象過去和現在變化規律和發展水平的結果。

需要指出,由於事物的發展不僅有連續性的特點,而且又是復雜多樣的。因此,在應用時間序列分析法進行市場預測時應注意市場現象未來發展變化規律和發展水平,不一定與其歷史和現在的發展變化規律完全一致。隨著市場現象的發展,它還會出現一些新的特點。因此,在時間序列分析預測中,決不能機械地按市場現象過去和現在的規律向外延伸。必須要研究分析市場現象變化的新特點,新表現,並且將這些新特點和新表現充分考慮在預測值內。這樣才能對市場現象做出既延續其歷史變化規律,又符合其現實表現的可靠的預測結果。

②時間序列分析預測法突出了時間因素在預測中的作用,暫不考慮外界具體因素的影響。時間序列在時間序列分析預測法處於核心位置,沒有時間序列,就沒有這一方法的存在。雖然,預測對象的發展變化是受很多因素影響的。但是,運用時間序列分析進行量的預測,實際上將所有的影響因素歸結到時間這一因素上,只承認所有影響因素的綜合作用,並在未來對預測對象仍然起作用,並未去分析探討預測對象和影響因素之間的因果關系。因此,為了求得能反映市場未來發展變化的精確預測值,在運用時間序列分析法進行預測時,必須將量的分析方法和質的分析方法結合起來,從質的方面充分研究各種因素與市場的關系,在充分分析研究影響市場變化的各種因素的基礎上確定預測值。

需要指出的是,時間序列預測法因突出時間序列暫不考慮外界因素影響,因而存在著預測誤差的缺陷,當遇到外界發生較大變化,往往會有較大偏差,時間序列預測法對於中短期預測的效果要比長期預測的效果好。因為客觀事物,尤其是經濟現象,在一個較長時間內發生外界因素變化的可能性加大,它們對市場經濟現象必定要產生重大影響。如果出現這種情況,進行預測時,只考慮時間因素不考慮外界因素對預測對象的影響,其預測結果就會與實際狀況嚴重不符。

❽ 回歸分析是怎樣的一種統計方法,用來解決什麼問題

主要是用於解決變數之間的函數關系,例如A等於某個值時,B等於多少,具體來說是用於預測的。(南心網 SPSS回歸分析)

❾ 趨勢分析法常見的有哪幾類 回歸分析法

趨勢分析法總體上分四大類:
(一)縱向分析法;
(二)橫向分析法;
(三)標准分析法;
(四)綜合分析法。

此外,趨勢分析法還有一種趨勢預測分析。趨勢預測分析運用回歸分析法、指數平滑法等方法來對財務報表的數據進行分析預測,分析其發展趨勢,並預測出可能的發展結果。

趨勢線性方程是作趨勢分析時,預測銷售和收益所普遍採用的一種方法。公式表示為:y=a+bx.其中:a和b為常數,x表示時期系數的值,x是由分配確定,並要使∑x=0。為了使∑x=0。當時期數為偶數或奇數時,值的分配稍有不同。

回歸分析法

回歸分析法是一種統計學上分析數據的方法,目的在於了解兩個或多個變數間是否相關、相關方向與強度,並建立數學模型以便觀察特定變數來預測研究者感興趣的變數。

回歸分析中,當研究的因果關系只涉及因變數和一個自變數時,叫做一元回歸分析;當研究的因果關系涉及因變數和兩個或兩個以上自變數時,叫做多元回歸分析。

此外,回歸分析中,又依據描述自變數與因變數之間因果關系的函數表達式是線性的還是非線性的,分為線性回歸分析和非線性回歸分析。

回歸分析法預測是利用回歸分析方法,根據一個或一組自變數的變動情況預測與其有相關關系的某隨機變數的未來值。進行回歸分析需要建立描述變數間相關關系的回歸方程。

根據自變數的個數,可以是一元回歸,也可以是多元回歸。根據所研究問題的性質,可以是線性回歸,也可以是非線性回歸。非線性回歸方程一般可以通過數學方法為線性回歸方程進行處理。

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