呼叫robustfit函式作穩健回歸

2022-08-20 03:09:21 字數 2226 閱讀 1677

呼叫robustfit函式作穩健回歸

regress函式和regstats函式利用普通最小二乘法估計模型中的引數,引數的估計值受異常值的影響比較大。robustfit函式採用加權最小二乘法估計模型中的引數,受異常值的影響就比較小。robustfit函式用來作穩健的多重線性或廣義線性回歸分析,下面介紹robustfit函式的用法。

1.4.1.robustfit函式的用法

robustfit函式有以下幾種呼叫方式:

b = robustfit(x,y)

b = robustfit(x,y,wfun,tune)

b = robustfit(x,y,wfun,tune,const)

[b,stats] = robustfit(…)

(1)b = robustfit(x,y)

返回多重線性回歸方程中係數向量β的估計值b,這裡的b為乙個1p×的向量。輸入引數x為自變數觀測值矩陣(或設計矩陣),它是的矩陣。與regress函式不同的是,預設情況下,robustfit函式自動在x第1列元素的左邊加入一列1,不需要使用者自己新增。輸入引數y為因變數的觀測值向量,是的列向量。robustfit函式把y或x中不確定資料nan作為缺失資料而忽略它們。np×1n×

(2)b = robustfit(x,y,wfun,tune)

用引數wfun指定加權函式,用引數tune 指定調節常數。wfun為字串,其可能的取值如表1-3所示。

表1-3 robustfit函式支援的加權函式

加權函式(wfun)

函式表示式

預設調節常數值

'andrews' sin(||)rwirrπ=⋅<

1.339

'bisquare'(預設值)

22(1)(||1)wrir=−⋅<

4.685

'cauchy' 21(1)wr=+

2.385

'fair' 1(1||)wr=+

1.400

'huber' 1max(1, ||)wr=

1.345

'logistic' tanh()wr=

1.205

'ols'

普通最小二乘,無加權函式

無'talwar'

(||1)wir=<

2.795

'welsch'

2rwe−=

2.985

若呼叫時沒有指定調節常數tune,則用表1-3中列出的預設調節常數值進行計算。表1-3中加權函式中的r通過下式計算residr =tunes1-h××

其中resid為上一步迭代的殘差向量,tune為調節常數,h是由最小二乘擬合得到的中心化槓桿值向量,s為誤差項的標準差的估計。s的計算公式為:s = mad/0.6745,其中mad為殘差絕對值的中位數,在正態分佈下,這個估計是無偏的。若x中有p列,計算mad時,將殘差絕對值向量的前p個最小值捨去。

使用者可以定義自己的權重函式,函式的輸入必須是殘差向量,輸出是權重向量。在呼叫robustfit函式時,把自定義權重函式的控制代碼(形如@myfun)作為wfun引數傳遞給robustfit函式,此時必須指定tune引數。

(3)b = robustfit(x,y,wfun,tune,const)

用引數const來控制模型中是否包含常數項。若const取值為 'on' 或1,則模型中包含常數項,此時自動在x第1列的左邊加入一列1,若const取值為 'off' 或0,則模型中不包含常數項,此時不改變x的值。

(4)[b,stats] = robustfit(…)

返回乙個結構體變數stats,它的字段包含了用於模型診斷的統計量。stats有以下字段:

• stats.ols_s — 普通最小二乘法得出的σ的估計(rmse);

• stats.robust_s — σ的穩健估計;

• stats.mad_s — 用殘差絕對值的中位數計算σ的估計;

• stats.s — σ的最終估計,是ols_s 和robust_s的加權平均與robust_s中的最大值;

• stats.se — 係數估計的標準誤差;

• stats.t — b與stats.se的比值;

• stats.p — t檢驗的p值;

• stats.covb — 係數向量的協方差矩陣的估計;

• stats.coeffcorr — 係數向量的相關係數矩陣的估計;

• stats.w — 穩健擬合的權重向量;

• stats.h — 最小二乘擬合的中心化槓桿值向量;

•  stats.r — 矩陣x的qr分解中的r因子

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