随机向量 x服从 p 元正态分布 ,回归系数b , 给定 的条件下,y是0,1,y等于1的概率是标准正态分布到bx的积分(iv)用信赖域算法和局部线性近似 编程实现b的logit回归从上述模型中产生独立同分布观测样本 . python代码(不使用minize函数和optimistic包并且产生结果)

时间: 2024-02-16 15:04:19 浏览: 14
以下是一个可能的实现,使用了信赖域算法和局部线性近似方法,同时使用numpy和scipy库: ``` import numpy as np from scipy.optimize import minimize_scalar # 生成观测样本 p = 5 n = 1000 x = np.random.randn(n, p) b_true = np.random.randn(p) y_prob = 1 / (1 + np.exp(-np.dot(x, b_true))) y = np.random.binomial(1, y_prob) # 定义 logit 回归的目标函数和梯度 def logit_obj(b, x, y): y_prob = 1 / (1 + np.exp(-np.dot(x, b))) log_likelihood = np.sum(y * np.log(y_prob) + (1 - y) * np.log(1 - y_prob)) return -log_likelihood def logit_grad(b, x, y): y_prob = 1 / (1 + np.exp(-np.dot(x, b))) grad = np.dot(x.T, y_prob - y) return grad # 定义信赖域算法的步长计算函数 def trust_region_step(x, g, B, delta): p = len(x) B_inv = np.linalg.inv(B) if np.dot(g, np.dot(B_inv, g)) <= 0: return np.zeros(p) else: s = -np.dot(B_inv, g) s_norm = np.linalg.norm(s) if s_norm > delta: s = (delta / s_norm) * s return s # 定义局部线性近似的 Hessian 矩阵计算函数 def local_hessian(b, x, y, delta): p = len(b) hessian = np.zeros((p, p)) for i in range(n): x_i = x[i] y_i = y[i] prob_i = 1 / (1 + np.exp(-np.dot(x_i, b))) grad_i = np.outer(x_i, prob_i - y_i) weight_i = np.exp(-np.dot(x_i - x_i, x_i - x_i) / (2 * delta ** 2)) hessian += weight_i * np.outer(grad_i, grad_i) return hessian # 初始化信赖域算法参数 b_init = np.zeros(p) delta_init = 1 eta = 0.1 max_iter = 100 # 迭代优化 for k in range(max_iter): # 计算梯度和 Hessian 矩阵 grad = logit_grad(b_init, x, y) hessian = local_hessian(b_init, x, y, delta_init) # 通过信赖域算法计算步长 step = trust_region_step(b_init, grad, hessian, delta_init) # 计算实际和预测目标函数下降量的比值 rho f_init = logit_obj(b_init, x, y) f_prop = logit_obj(b_init + step, x, y) q = f_init - f_prop p = np.dot(grad, step) + 0.5 * np.dot(step, np.dot(hessian, step)) rho = q / p # 根据 rho 调整步长和信赖域半径 if rho > 0: b_init += step if rho < 0.25: delta_init /= 2 elif rho > 0.75 and np.abs(np.linalg.norm(step) - delta_init) < 1e-8: delta_init = min(2 * delta_init, 100) else: delta_init /= 2 # 检查是否达到收敛条件 if np.linalg.norm(grad) < 1e-6: break # 打印结果 print('True regression coefficients:', b_true) print('Estimated coefficients:', b_init) ``` 请注意,这只是一个简单的实现示例,可能需要根据具体问题进行修改和调整。

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