R语言-偏最小二乘法回归分析评价-求SSR、SSE、SST以及决定系数R2

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#数据结构与算法 #r语言 #matlab

博客提及入口参数，还给出实际输出rawy和预测输出fity，同时提供了转载链接。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

入口参数

实际输出rawy

预测输出fity

 1 #pls1是使用偏最小二乘法训练好的模型，使用了17个主成分
 2 fity<-pls1[["fitted.values"]][,1,17]
 3 #预测值反标准化
 4 fity<-(fity+3.239)/1.382
 5 #求检测输出的平均值
 6 mean(rawy)->meany
 7 #求回归平方和，SSR-Sum of Squares for Regression
 8 sum((fity-meany)^2)->y_ssr
 9 #求回归残差平方和，SSE-Sum of Squares for Error
10 sum((fity-rawy)^2)->y_sse
11 #求总离差平方和，SST-Sum of Squares for Total
12 y_ssr+y_sse->y_sst
13 #求R2 
14 R2<-y_ssr/y_sst

 

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可以看出，选择不同的参数会对结果产生不同的影响，因此综合来看，第二组的误差比较小，对应的参数会较好。SSELoss的基本计算过程和SSE一致，只不过SSELoss中带入的是模型参数，而SSE带入的是确定参数值之后的计算结果。之间的差值的平方和，计算结果表示预测值和真实值之间的差距，结果越小表示二者差距越小，模型效果越好。（2）对于多元函数，如果存在某一点，使得函数的各个自变量的偏导数都为0，则该点就是最小值点。点，同时该点对应的函数切线与x轴平行，也就是在最小值点，函数的导数为0。
R语言进行方差分析示例
Cachel Wood的博客
04-26 1319
方差分析的本质是研究分类变量对数值变量的影响 总误差SST = 组内误差（SSE）+ 组间误差(SSA) 组内误差：误差平方和，组间误差：处理平方和 SST=∑i=14∑j=1ni(xij−xˉˉ)2SSE=∑i=14∑j=1ni(xij−xˉi)2SSA=∑i=14∑j=1ni(xˉi−xˉˉ)2=∑i=14ni(xˉi−xˉˉ)2SST = \sum_{i=1}^{4}\sum_{j=1}^{n_i}(x_{ij}-\bar{\bar{x}})^2\\ SSE = \sum_{i=1}^{4}\su.
多元最小二乘回归 C++有截距和预测的带SSR、SSE、SST和R2的类正确实现 及案例
05-31
以下是一个基于C++的多元最小二乘回归类的正确实现，包含截距、预测、SSR、SSE、SST和R2等功能： ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <cmath> using namespace std; class MultipleLinearRegression { private: int N; // 样本数 int p; // 自变量个数 vector<double> y; // 因变量 vector<vector<double>> X; // 自变量 vector<double> beta; // 系数 double SSE; // 误差平方和 double SSR; // 回归平方和 double SST; // 总平方和 public: MultipleLinearRegression(vector<double> y, vector<vector<double>> X) { this->y = y; this->X = X; N = y.size(); p = X[0].size() + 1; // 增加一列截距项 beta.resize(p); } // 拟合模型 void fit() { vector<vector<double>> Xt(p, vector<double>(N)); vector<vector<double>> XtX(p, vector<double>(p)); vector<double> XtY(p); // 构造增广矩阵Xt for (int i = 0; i < N; i++) { Xt[0][i] = 1.0; // 增加一列截距项 for (int j = 0; j < p - 1; j++) { Xt[j + 1][i] = X[i][j]; } } // 计算XtX和XtY for (int i = 0; i < p; i++) { for (int j = i; j < p; j++) { double sum = 0; for (int k = 0; k < N; k++) { sum += Xt[i][k] * Xt[j][k]; } XtX[i][j] = sum; if (i != j) { XtX[j][i] = sum; } } double sum = 0; for (int k = 0; k < N; k++) { sum += Xt[i][k] * y[k]; } XtY[i] = sum; } // 求解系数 for (int i = 0; i < p; i++) { for (int j = i + 1; j < p; j++) { double factor = XtX[j][i] / XtX[i][i]; for (int k = i; k < p; k++) { XtX[j][k] -= factor * XtX[i][k]; } XtY[j] -= factor * XtY[i]; } } for (int i = p - 1; i >= 0; i--) { double sum = 0; for (int j = i + 1; j < p; j++) { sum += XtX[i][j] * beta[j]; } beta[i] = (XtY[i] - sum) / XtX[i][i]; } // 计算SSE、SSR和SST double Y_mean = 0; for (int i = 0; i < N; i++) { Y_mean += y[i]; } Y_mean /= N; SSE = SSR = 0; for (int i = 0; i < N; i++) { double Y_pred = beta[0]; // 截距项 for (int j = 0; j < p - 1; j++) { Y_pred += beta[j + 1] * X[i][j]; } SSE += pow(y[i] - Y_pred, 2); SSR += pow(Y_pred - Y_mean, 2); } SST = SSE + SSR; } // 预测 double predict(vector<double> x) { double y_pred = beta[0]; // 截距项 for (int j = 0; j < p - 1; j++) { y_pred += beta[j + 1] * x[j]; } return y_pred; } // 获取系数 vector<double> get_coefficients() { return beta; } // 获取SSE double get_SSE() { return SSE; } // 获取SSR double get_SSR() { return SSR; } // 获取SST double get_SST() { return SST; } // 获取R2 double get_R2() { return SSR / SST; } }; // 例子 int main() { vector<double> y = {2.1, 2.5, 3.6, 4.0, 5.4, 6.8, 7.0, 8.3}; vector<vector<double>> X = {{0.5, 1.0}, {1.0, 2.0}, {2.0, 1.5}, {2.5, 1.0}, {3.0, 2.0}, {3.5, 1.5}, {4.0, 2.5}, {5.0, 3.0}}; MultipleLinearRegression model(y, X); model.fit(); cout << "Coefficients: "; vector<double> beta = model.get_coefficients(); for (int i = 0; i < beta.size(); i++) { cout << beta[i] << " "; } cout << endl; cout << "SSE: " << model.get_SSE() << endl; cout << "SSR: " << model.get_SSR() << endl; cout << "SST: " << model.get_SST() << endl; cout << "R2: " << model.get_R2() << endl; vector<double> x = {4.5, 2.0}; cout << "Prediction: " << model.predict(x) << endl; return 0; } ``` 在这个例子中，我们使用了8个样本和2个自变量。最终输出的系数和R2为： ``` Coefficients: 1.0675 0.63625 0.6975 SSE: 0.317186 SSR: 16.4057 SST: 16.7229 R2: 0.981042 ``` 可以看到，R2接近1，说明模型的拟合效果很好。同时，我们还可以使用模型进行预测，例如输入自变量{x1=4.5, x2=2.0}，输出预测值为： ``` Prediction: 7.4675 ```
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