Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合的方法

 更新时间:2018年12月29日 10:53:55   作者:薛定谔的DBA  
今天小编就为大家分享一篇Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合的方法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧

多元函数拟合。如 电视机和收音机价格多销售额的影响,此时自变量有两个。

python 解法:

import numpy as np
import pandas as pd
#import statsmodels.api as sm #方法一
import statsmodels.formula.api as smf #方法二
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
 
df = pd.read_csv('http://www-bcf.usc.edu/~gareth/ISL/Advertising.csv', index_col=0)
X = df[['TV', 'radio']]
y = df['sales']
 
#est = sm.OLS(y, sm.add_constant(X)).fit() #方法一
est = smf.ols(formula='sales ~ TV + radio', data=df).fit() #方法二
y_pred = est.predict(X)
 
df['sales_pred'] = y_pred
print(df)
print(est.summary()) #回归结果
print(est.params) #系数
 
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') #ax = Axes3D(fig)
ax.scatter(X['TV'], X['radio'], y, c='b', marker='o')
ax.scatter(X['TV'], X['radio'], y_pred, c='r', marker='+')
ax.set_xlabel('X Label')
ax.set_ylabel('Y Label')
ax.set_zlabel('Z Label')
plt.show()

Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合

拟合的各项评估结果和参数都打印出来了,其中结果函数为:

f(sales) = β0 + β1*[TV] + β2*[radio]

f(sales) = 2.9211 + 0.0458 * [TV] + 0.188 * [radio]

Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合

图中,sales 方向上,蓝色点为原 sales 实际值,红色点为拟合函数计算出来的值。其实误差并不大,部分数据如下。

Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合

同样可拟合一元函数;

import numpy as np
import pandas as pd
import statsmodels.formula.api as smf
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
 
df = pd.read_csv('http://www-bcf.usc.edu/~gareth/ISL/Advertising.csv', index_col=0)
X = df['TV']
y = df['sales']
 
est = smf.ols(formula='sales ~ TV ', data=df).fit()
y_pred = est.predict(X)
print(est.summary())
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
ax.scatter(X, y, c='b')
ax.plot(X, y_pred, c='r')
plt.show()

Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合

Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合

Ridge Regression:(岭回归交叉验证)

岭回归(ridge regression, Tikhonov regularization)是一种专用于共线性数据分析的有偏估计回归方法,实质上是一种改良的最小二乘估计法,通过放弃最小二乘法的无偏性,以损失部分信息、降低精度为代价获得回归系数更为符合实际、更可靠的回归方法,对病态数据的拟合要强于最小二乘法。通常岭回归方程的R平方值会稍低于普通回归分析,但回归系数的显著性往往明显高于普通回归,在存在共线性问题和病态数据偏多的研究中有较大的实用价值。

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn import linear_model
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
 
df = pd.read_csv('http://www-bcf.usc.edu/~gareth/ISL/Advertising.csv', index_col=0)
X = np.asarray(df[['TV', 'radio']])
y = np.asarray(df['sales'])
 
clf = linear_model.RidgeCV(alphas=[i+1 for i in np.arange(200.0)]).fit(X, y)
y_pred = clf.predict(X)
df['sales_pred'] = y_pred
print(df)
print("alpha=%s, 常数=%.2f, 系数=%s" % (clf.alpha_ ,clf.intercept_,clf.coef_))
 
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.scatter(df['TV'], df['radio'], y, c='b', marker='o')
ax.scatter(df['TV'], df['radio'], y_pred, c='r', marker='+')
ax.set_xlabel('TV')
ax.set_ylabel('radio')
ax.set_zlabel('sales')
plt.show()

输出结果:alpha=150.0, 常数=2.94, 系数=[ 0.04575621 0.18735312]

以上这篇Python 普通最小二乘法(OLS)进行多项式拟合的方法就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • 使用python的turtle绘画滑稽脸实例

    使用python的turtle绘画滑稽脸实例

    今天小编就为大家分享一篇使用python的turtle绘画滑稽脸实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2019-11-11
  • Python中实现ipaddress网络地址的处理

    Python中实现ipaddress网络地址的处理

    ipaddress库提供了处理IPv4与IPv6网络地址的类。这些类支持验证,查找网络上的地址和主机,以及其他常见的操作,本文就来介绍一下这些方法的使用,感兴趣的一起来了解一下
    2021-06-06
  • np.repeat()函数的具体使用

    np.repeat()函数的具体使用

    本文主要介绍了np.repeat()函数的具体使用,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-03-03
  • python实现最小二乘法的方法详解

    python实现最小二乘法的方法详解

    这篇文章主要介绍了如何基于python实现最小二乘法的方法,文中有非常详细的代码示例,对正在学习python的小伙伴们有非常好的帮助,需要的朋友可以参考下
    2024-02-02
  • Python使用Qt5实现水平导航栏的示例代码

    Python使用Qt5实现水平导航栏的示例代码

    本文主要介绍了Python使用Qt5实现水平导航栏的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-03-03
  • 关于Python 列表的索引取值问题

    关于Python 列表的索引取值问题

    这篇文章主要介绍了Python 列表的索引取值,本节重点掌握多次索引取值的语法:列表[索引][索引],结合示例代码给大家介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2022-09-09
  • 关于python基础数据类型bytes进制转换

    关于python基础数据类型bytes进制转换

    Python 3.x之后,Python自带字符默认使用utf-8格式编码和显示,bytes数据类型是utf-8格式的二进制形式的不可变序列,需要的朋友可以参考下
    2023-05-05
  • Django解决CORS跨域问题的方案

    Django解决CORS跨域问题的方案

    Cross-Origin Resource Sharing(CORS) 跨域问题,在前后端后离项目,selenium , playweight 自动化测试代码中经常遇到,本文给大家介绍了Django解决CORS跨域问题的方案,文中有详细的代码讲解,需要的朋友可以参考下
    2024-03-03
  • 详解pycharm自动import所需的库的操作方法

    详解pycharm自动import所需的库的操作方法

    这篇文章主要介绍了pycharm自动import所需的库的操作方法,本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2020-11-11
  • python写的本地WIFI密码查看器的具体代码

    python写的本地WIFI密码查看器的具体代码

    本文主要分享一个本地wifi密码查看器,用python实现的,代码简单易懂,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2024-06-06

最新评论