以波士顿房价预测为例,编写程序,分别用岭回归、神经网络、支持向量机方法建立房价预测模型,涵盖完整的数据建模步骤,从预测误差(MSE和MAE)和决定系数(R2)对比不同模型的预测性能,并绘制不同模型
时间: 2024-09-25 16:20:34 浏览: 82
Python分别基于正规方程、梯度下降和岭回归实现波士顿房价预测源码(含详细注释+说明).zip
在波士顿房价预测项目中,我们将采用Python编程语言结合一些常用的数据分析库如`sklearn`来构建岭回归、神经网络和支持向量机(SVM)三种模型。以下是简化的数据建模步骤:
1. **数据加载**:
使用`pandas`库导入波士顿房价数据集:
```python
import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_boston
boston = load_boston()
df = pd.DataFrame(boston.data, columns=boston.feature_names)
df['PRICE'] = boston.target
```
2. **数据预处理**:
分割特征和目标变量,以及可能需要的归一化或标准化:
```python
X = df.drop('PRICE', axis=1)
y = df['PRICE']
```
3. **模型训练**:
- **岭回归**: `sklearn.linear_model.Ridge`
- **神经网络**: 使用`sklearn.neural_network.MLPRegressor`
- **支持向量机**: `sklearn.svm.SVR`
```python
from sklearn.model_selection import train_test_split, GridSearchCV
models = {
'ridge': Ridge(),
'nn': MLPRegressor(hidden_layer_sizes=(64, 32)),
'svm': SVR(kernel='rbf')
}
for name, model in models.items():
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
model.fit(X_train, y_train)
```
4. **模型评估**:
- 计算预测误差(Mean Squared Error (MSE) 和 Mean Absolute Error (MAE))
- 计算决定系数 (R^2)
```python
metrics = {}
for name, model in models.items():
y_pred = model.predict(X_test)
mse = mean_squared_error(y_test, y_pred)
mae = mean_absolute_error(y_test, y_pred)
r2 = r2_score(y_test, y_pred)
metrics[name] = {'MSE': mse, 'MAE': mae, 'R2': r2}
```
5. **模型对比**:
可能会用到matplotlib进行可视化比较:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
fig, ax = plt.subplots()
for name, metric in metrics.items():
ax.plot([name], [metric['R2']], marker='o', label=name)
ax.set_ylabel('R^2')
ax.legend()
```
6. **绘制不同模型曲线**:
同样可以对MSE或MAE进行类似的操作。
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