R语言中的生存数据,GBM模型从头开始设定模型,训练模型,验证模型,并求模型的变量重要性和brier score的代码详解,以及每一步的解释。
时间: 2023-11-18 09:03:36 浏览: 212
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在R语言中进行生存数据的GBM模型建立、训练和验证,常用的包括survival和gbm。接下来将介绍一种从头开始设定模型、训练模型、验证模型并求模型变量重要性和brier score的完整步骤。
1. 加载所需的包
```r
library(survival)
library(gbm)
```
2. 读入数据
```r
data <- read.csv("data.csv")
```
3. 数据预处理
生存数据需要进行时间和事件的处理,时间表示生存时间,事件表示是否发生了事件(如死亡)。在这里,我们将使用Surv函数来创建一个生存对象。
```r
surv_object <- Surv(data$time, data$event)
```
4. 分离训练集和测试集
为了评估模型的性能,我们需要将数据分为训练集和测试集。在这里,我们将使用caret包中的createDataPartition函数来随机地将数据分成训练集和测试集。默认情况下,它使用75%的数据作为训练集。
```r
library(caret)
set.seed(123)
train_index <- createDataPartition(data$event, p = 0.75, list = FALSE)
train_data <- data[train_index, ]
test_data <- data[-train_index, ]
```
5. 设定GBM模型
在这里,我们将使用gbm函数来建立GBM模型。我们需要指定以下参数:
- formula:指定生存对象和自变量之间的关系。
- distribution:指定模型的分布,这里我们使用Cox proportional hazards model。
- n.trees:指定树的数量。
- interaction.depth:指定交互深度,即树的层数。
- shrinkage:指定缩小因子,用于减少每棵树的权重,避免过度拟合。
- bag.fraction:指定每次训练使用的数据比例。
- train.fraction:指定用于训练的数据比例。
```r
gbm_model <- gbm(formula = surv_object ~ ., distribution = "coxph",
n.trees = 5000, interaction.depth = 3, shrinkage = 0.01,
bag.fraction = 0.5, train.fraction = 0.75, data = train_data)
```
6. 验证模型
为了验证模型的性能,我们需要使用测试集来计算模型的预测值,并将其与真实值进行比较。在这里,我们将使用predict函数来计算预测值,并使用survdiff函数来计算brier score。
```r
predicted_surv <- predict(gbm_model, newdata = test_data, type = "response")
predicted_surv <- exp(-predicted_surv)
test_surv_obj <- Surv(test_data$time, test_data$event)
brier_score <- survdiff(test_surv_obj ~ predicted_surv)$chisq / length(predicted_surv)
```
7. 计算变量重要性
为了了解每个变量对模型的贡献,我们可以使用varimp函数来计算变量的重要性。变量重要性是指在建立模型时,每个变量在不同树中出现的频率和它们对模型预测的相对影响。
```r
var_importance <- varimp(gbm_model)
```
至此,我们完成了从头开始设定模型、训练模型、验证模型并求模型变量重要性和brier score的完整步骤。
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