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DAY 18
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藉由 Python 介紹統計學與機器學習系列 第 18

Day 18:【統計概念-10】線性回歸模型 -- General Linear Regression

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廣義線性回歸 General Linear Regression

承接上篇文章,本文將繼續介紹廣義線性回歸模型,接續介紹模型的迴歸係數與參數估計。

回歸係數 Regression Coefficient

回歸係數為回歸模型的參數估計值。以剛剛的例子做說明,Beta0 = 24 代表當 X1 = X2 = 0 時,EY = 24。Beta1 = 1 代表當 X2 固定時,X1 每增加 1 單位,則 EY 隨之增加 1 單位;Beta2 = 2 同理。在此, Beta1, Beta2 為當其他解釋變數不變時,該參數對應的解釋變數對反應變數的影響 ,稱作偏迴歸係數(partial regression coefficient)。

估計回歸係數

利用最小平方法估計廣義線性回歸模型的迴歸係數。廣義線性回歸模型的誤差平方合為

Q

接下來要找尋一組 Beta 的值,使得 Q 最小。所以設

b

為最小平方法所估計的迴歸係數向量,則 Q 的最小平方正規方程式(normal equations)為

normal equations

而其最小平方法解,同時也是參數之最小平方法估計量為

mininum_solution

最後,回歸模型擬合值為

Y_hat

殘差項

配適模型後,還需要檢查模型殘差項是否符合當初的模型假設。設殘差項 ei = Yi - Yi hat ,則殘差項向量

ResidualVector

其中 hat matrix

hat matrix

而殘差的 variance-covariance 矩陣

variance-covariance_of_residual

為 n 階方陣。


參考資料:
Michael H. Kutner, Christopher J. Nachtsheim, John Neter, and William Li (2019), Applied Linear Statistical Models. McGraw Hill, New York.

正規方程式解二次式可參考:


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