基于R实现lasso

本文介绍了如何使用LARS算法进行变量选择的过程。通过加载数据并将其转换为矩阵形式,利用lars包来运行LARS算法,并根据Cp值来确定最佳的变量组合。Cp值用于衡量多重共线性,值越小说明变量间独立性越高。

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library(lars)

data <- as.matrix(data)

out2 <- lars(x=data[,1:13],y=data[,14],type ="lar")


summary(out2)


Cp的含义:衡量多重共线性,其取值越小越好,这里取到第6步使得Cp值最小,也就是选择X7,X3,X5,X11,X6,X10 这6个变量。

#确定Cp值最小的步数

coef <- coef.lars(out2, mode="step", s=7)

coef[coef!=0]


### R语言实现Lasso回归的方法 LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)回归是一种用于变量选择和模型压缩的线性回归方法。它通过引入L1正则化项,能够有效地减少不重要特征的影响并提高模型的解释能力[^2]。 以下是基于R语言实现LASSO回归的一个具体示例代码: #### 使用`glmnet`包实现LASSO回归 `glmnet`是一个功能强大且广泛使用的R包,支持多种类型的回归分析,包括LASSO回归。下面展示了如何利用该包完成LASSO回归的任务。 ```r # 加载必要的库 library(glmnet) # 创建模拟数据集 set.seed(123) # 设置随机种子以便结果可重复 n <- 100 # 样本数量 p <- 20 # 特征数量 X <- matrix(rnorm(n * p), nrow = n, ncol = p) # 随机生成自变量矩阵 beta <- c(rep(5, 5), rep(0, p - 5)) # 前五个系数为有效信号,其余为噪声 y <- X %*% beta + rnorm(n) # 构造因变量加上一些噪音 # 将输入标准化以适应glmnet的要求 X_scaled <- scale(X) y_scaled <- scale(y) # 训练LASSO模型 lasso_model <- glmnet(X_scaled, y_scaled, alpha = 1) # alpha=1表示纯LASSO回归 # 查看不同lambda下的系数路径 plot(lasso_model, xvar = "lambda", label = TRUE) # 找到最佳lambda值 (交叉验证法) cv_lasso <- cv.glmnet(X_scaled, y_scaled, alpha = 1) best_lambda <- cv_lasso$lambda.min # 输出最优模型及其对应的非零系数 optimal_model <- glmnet(X_scaled, y_scaled, alpha = 1, lambda = best_lambda) non_zero_coeffs <- coef(optimal_model)[which(coef(optimal_model) != 0)] print(non_zero_coeffs) ``` 上述代码实现了以下几个关键步骤: 1. **创建数据集**:构造了一个具有显著性和冗余性的合成数据集。 2. **训练模型**:调用了`glmnet()`函数,并指定`alpha=1`来执行纯粹的LASSO回归。 3. **可视化系数变化趋势**:绘制了随着λ的变化各特征对应权重的变化轨迹图。 4. **寻找最佳λ值**:借助十折交叉验证技术选取使预测误差最小化的超参数λ。 5. **提取最终模型中的活跃特征集合**:仅保留那些经过惩罚后仍保持正值的属性作为重要的决策依据[^4]。 #### 可选方案&mdash;&mdash;采用`lars`包实现LASSO回归 除了`glmnet`之外,还有另一种名为`lars`的软件包也可以用来解决相同的问题领域。不过需要注意的是,在实际应用过程中可能会遇到某些局限性或者性能瓶颈等问题。 ```r # 安装并加载 lars 包 if (!requireNamespace("lars", quietly = TRUE)) install.packages('lars') library(lars) # 调用 lars 函数拟合 LASSO 模型 data(diabetes) # 使用内置糖尿病数据集测试 attach(diabetes) lasso_lars <- lars(x, y, type="lasso") # 绘制解路径曲线 par(mfrow=c(1,2)) plot(lasso_lars); abline(v=cv.lars$x[, which.min(cv.lars$cv)], col='red', lty=2) legend("topright", legend=paste("Min CV at step", min(cv.lars$index)), fill="white", bty="n") ``` 此部分演示了另一个可能的选择方式即运用`lars`程序包来进行类似的运算操作过程[^5]。 --- ###
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