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Python数据分析 – 构建并评价回归模型

构建并评价回归模型

回归算法的实现过程与分类算法类似,原理相差不大。分类和回归的主要区别在于,分类算法的标签是离散的,但是回归算法的标签是连续的。回归算法在交通、物流、社交网络和金融领域都能发挥巨大作用。

1、使用sklearn估计器构建线性回归模型

从19世纪初高斯提出最小二乘估计法算起,回归分析的历史已有200多年。从经典的回归分析方法到近代的回归分析方法,按照研究方法划分,回归分析研究的范围大致如下图所示。

在回归模型中,自变量与因变量具有相关关系,自变量的值是已知的,因变量是要预测的。回归算法的实现步骤和分类算法基本相同,分为学习和预测两个步骤。学习是通过训练样本数据来拟合回归方程的;预测则是利用学习过程中拟合出的回归方程,将测试数据放入方程中求出预测值。常用的回归模型如下表所示。

Sklearn库内部有不少回归算法,常用的如下表所示。

以boston数据集为例,使用sklearn估计器构建线性回归模型。

利用预测结果和真实结果画出折线图,能较为直观地看出线性回归模型效果。

2、评价回归模型

回归模型的性能评价不同于分类模型,虽然都是对照真实值进行评价,但由于回归模型的预测结果和真实值都是连续的,所以不能够求取Precision、Recall和F1值等评价指标。回归模型拥有一套独立的评价指标。

常用的回归模型评价指标如下表所示。

平均绝对误差、均方误差和中值绝对误差的值越靠近 0,模型性能越好。可解释方差值和R2值越靠近1,模型性能越好。

建立的线性回归模型拟合效果一般,还有较大的改进余地。

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