假设 z 和 y_hat 分别是两种预测方法的预测值矩阵 ,实际值为y,基于预测误差平方和最小进行线性组合模型,必须保证加权系数之和为1且为非负数.,求出的加权系数为0和1,该如何用代码解决
时间: 2023-12-10 19:41:10 浏览: 10
可以使用最小二乘法来求解加权系数。具体步骤如下:
1. 定义一个二次代价函数,即预测误差平方和
```
J = (1 / 2m) * sum((z * theta - y) ** 2)
```
其中,m为样本数量,theta为加权系数矩阵。
2. 将代价函数对theta求偏导数,得到梯度:
```
gradient = (1 / m) * sum((z * theta - y) * z)
```
3. 使用梯度下降法来更新theta,直到收敛:
```
alpha = 0.01 # 学习率
iterations = 1000 # 迭代次数
theta = np.array([0, 1]) # 初始加权系数
for i in range(iterations):
theta = theta - alpha * gradient
```
4. 最终求得的加权系数即为theta,需要保证其之和为1且为非负数:
```
theta = np.clip(theta, 0, np.inf) # 将theta中小于0的值设为0
theta = theta / np.sum(theta) # 将theta归一化,使其之和为1
```
相关问题
假设 z 和 y_hat 分别是两种预测方法的预测值矩阵 ,实际值为y,基于预测误差平方和最小进行线性组合模型,必须保证加权系数之和为1且为非负数.但所求出的加权系数中存在负数,该怎么用matlab代码解决
在此情况下,可以使用非负最小二乘法(Non-negative least squares, NNLS)来解决问题。NNLS 是一种适用于线性组合模型,且要求系数非负的优化算法。在 MATLAB 中,可以使用“lsqnonneg”函数来实现 NNLS。
以下是使用 MATLAB 求解线性组合模型加权系数的示例代码:
```
% 假设 z 和 y_hat 分别为两种预测方法的预测值矩阵
% 实际值为 y
% 将 z 和 y_hat 组成矩阵 X
X = [z y_hat];
% 求解加权系数 w
w = lsqnonneg(X, y);
% w 为所求加权系数
```
这段代码中,我们将 z 和 y_hat 组成矩阵 X,并将实际值 y 作为目标值。然后使用“lsqnonneg”函数求解加权系数 w。由于 NNLS 要求系数非负,因此求解出的加权系数 w 也一定是非负的。
最小二乘法得到回归系数的值
最小二乘法是一种常用的回归分析方法,它通过最小化预测值与真实值之间的平方误差,来得到回归系数的值。具体步骤如下:
1. 建立回归方程:假设有n个样本,每个样本有p个特征变量x1,x2,..,xp和一个响应变量y,我们可以建立线性回归方程y = β0 + β1x1 + β2x2 + ... + βpxp + ε。其中,β0, β1, β2, ..., βp是回归系数,ε是误差项。
2. 计算残差平方和:对于第i个样本,预测值为yi_hat,真实值为yi,则残差为ei = yi - yi_hat,残差平方为ei^2。将所有样本的残差平方相加得到残差平方和SSE。
3. 计算回归平方和:回归平方和SSR等于所有预测值与平均值之差的平方和,即SSR = Σ(yi_hat - y_bar)^2。
4. 计算总平方和:总平方和SST等于所有真实值与平均值之差的平方和,即SST = Σ(yi - y_bar)^2。
5. 计算决定系数:决定系数R^2等于回归平方和SSR与总平方和SST之比,即R^2 = SSR / SST。决定系数越接近1,说明模型拟合效果越好。
6. 计算回归系数:回归系数β = (X'X)^(-1)X'Y,其中,X是样本特征变量矩阵,Y是样本响应变量向量。这个公式可以通过矩阵运算求解,具体过程可以参考线性代数相关知识。
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