您現(xiàn)在的位置是:首頁 >綜合 > 2024-10-29 13:52:14 來源:
spss非線性回歸(非線性回歸)
大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。spss非線性回歸,非線性回歸很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、對實際科學研究中常遇到不可線性處理的非線性回歸問題,提出了一種新的解決方法。該方法是基于回歸問題的最小二乘法,在求誤差平方和最小的極值問題上,應用了最優(yōu)化方法中對無約束極值問題的一種數(shù)學解法——單純形法。應用結果證明,這種非線性回歸的方法算法比較簡單,收斂效果和收斂速度都比較理想。
2、回歸方程的建立
3、對于上述這些可化為線性模型的回歸問題,一般先將其化為線性模型,然后再用最小二乘法求出參數(shù)的估計值,最后再經過適當?shù)淖儞Q,得到所求回歸曲線。
4、在熟練掌握最小二乘法的情況下,解決上述問題的關鍵是確定曲線類型和怎樣將其轉化為線性模型。確定曲線類型一般從兩個方面考慮:一是根據(jù)專業(yè)知識,從理論上推導或憑經驗推測、二是在專業(yè)知識無能為力的情況下,通過繪制和觀測散點圖確定曲線大體類型。
5、舉例:
6、1 1790-1960某國人口變化數(shù)據(jù):注意:即便線性方程對對觀測數(shù)據(jù)擬合相當好,但有關誤差項的獨立性和方差假設有可能被破壞。原因是時間序列的數(shù)據(jù)誤差項往往不獨立,誤差項大小有可能根據(jù)數(shù)據(jù)總體的大小而變化,意思就是,即便適合這個樣本的觀測量的方程,但是,不適合總體。根據(jù)經驗,人口增長模型不能被轉化為線性模型,所以,可以利用曲線回歸或者非線性回歸。進一步比較究竟是曲線回歸好還是非線性回歸好,需要建立新的殘差變量,這一步并不難,就是在spss中,相應分析的保存子對話框中建立新的對應模型的變量。其實,有一個萬能公式:spss中,所有的“保存”對話框的功能都是,在二維表窗口也就是spss的盛放數(shù)據(jù)窗口中建立新變量,這個新變量有默認名,是相應分析的重要結果。保存新變量以后,需要根據(jù)殘差的序列圖進行判斷:最平穩(wěn)的就是最合適的。
7、例2:血中藥物濃度和時間曲線呈非線性關系。
8、這個是根據(jù)專業(yè)背景知識而判斷。藥物不可能馬上見效,也許在血液中逐步或者突然見效。
9、例3:身高和體重,在青少年中,是呈直線關系,因為,青少年在不斷成長,但是,對于整個人的生命周期,確是曲線關系 因為,成年人的身高一般是確定的。
10、像這樣的例子根本用直線回歸擬合不了,也稱為非本質線性模型。對于這種實際情況,可以使用非線性回歸的分段模型。最終目的是使殘差平方和最小。也就是在圖形中跟大多數(shù)散點接近。
11、spss操作注意:
12、1 初始值確定:
13、①利用簡單假設確定,例如,如果在所有變量中最大的一個個案值為178萬,就需要選擇200為初始值,再根據(jù)方程估計參數(shù)值。
14、②利用圖形或者圖形輔助,數(shù)據(jù)轉換
15、如果參數(shù)沒有初始值,也不能簡單的設置為0,最好是將它們設置為預計要改變的值大小??傊?,就是想辦法找到一個比較合適的值,多設幾個,然后比較。也可以根據(jù)專業(yè)背景和重點,來設值。這個還可以根據(jù)數(shù)學計算,例如,方程二邊同時取對數(shù)。需要具體問題具體分析。
16、2 迭代和收斂:迭代是計算機自動計算的,例如將迭代設置為1000,意思就是計算機算了1000次,每一次都是根據(jù)上一次的結果的基礎進行再運算。當然,人工筆算需要算1000年。迭代不會永無止境的計算下去,而是收斂標準或者稱作最大迭代的設置后,不論得沒有得到結果,是否達到目標,都會停止。在結果輸出表格中有迭代的歷史記錄。這個表格就是過程表,每一步怎樣算的,都可以找到。因為迭代是計算機自動計算,例如,燒水,如果開了不斷電,水燒干了就會起火,所以,機器需要人控制,它本身沒有情感。
17、spss操作:不論“計算變量”對話框或者“非線性回歸”,和非線性回歸的“損失函數(shù)”對話框都是很像的,有一個計算器算盤,函數(shù)組,函數(shù)和特殊變量。各種元素組合在一起,構成一個表達式,這個表達式構成一個新變量。只要用鼠標將對應的元素加入到表達式中,然后檢查,或者事先在本上寫有表達式,對應好,基本就沒有問題。其實,spss許多操作根據(jù)文字可以猜出個大概。
18、3 損失函數(shù):“非線性回歸”對話框是對整個因變量的運算法則,但是,損失函數(shù)是對某一個統(tǒng)計量的運算法則,spss默認是使用最小殘差平方和找出非線性模型,也可以自己設置。在相應對話框中都有設置??梢赃@樣以為:損失函數(shù)就是估計誤差的函數(shù),它是一個負面指標,越小越好。
19、4 參數(shù)約束:多數(shù)非線性模型中,參數(shù)必須限制在有意義的區(qū)間內。指的是在迭代過程中對參數(shù)的限制。分為線性約束和非線性約束。線性約束中將參數(shù)乘以常數(shù) 但這個常數(shù)不能為其他參數(shù)或者自身。非線性約束中至少有一個參數(shù)和其他參數(shù)相乘或者相除或者進行冪運算。
20、結果:
21、1 估計參數(shù)的漸進相關矩陣:如果出現(xiàn)非常大的正值或者負值,可能因為模型中參數(shù)過多,也說明觀測量數(shù)目不足,但是不說明模型不擬合。
22、2 95%置信區(qū)間:如果95%置信區(qū)間不包括零,表明這個參數(shù)具有統(tǒng)計學意義。如果離零比較接近,下結論時候應慎重。
23、3 曲線擬合中計算出來的決定系數(shù)實際上是曲線直線化直線方程的決定系數(shù),不一定代表變換前的變異解釋程度。也就是說二個模型的決定系數(shù)有可能不具有可比性。
24、引申:
25、1 曲線回歸最好的模型和非線性回歸最好的模型進行比較。從中挑選最合適的模型。通過保存殘差變量然后繪制序列圖實現(xiàn)。
26、2 有很多時候,線性模型根本解決不了問題,因為,即便費了很大力氣轉化為線性模型,但是,卻扭曲了數(shù)據(jù)。例如不僅改變原來數(shù)據(jù)的正態(tài)性,還改變數(shù)據(jù)的方差齊性,獨立性。并且,在精度要求比較高或者模型比較復雜時候,曲線回歸也不能應用。所以這時候最好應用非線性回歸模型。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。