给出基于最小二乘法计算多元线性回归模型的参数(W,b)过程
时间: 2024-05-22 17:15:33 浏览: 128
基于最小二乘拟合的多元线性回归模型
1. 定义多元线性回归模型
多元线性回归模型可以表示为:
y = w1x1 + w2x2 + ... + wnxn + b
其中,y表示因变量,x1, x2, ..., xn表示自变量,w1, w2, ..., wn表示各自变量的权重,b表示截距。
2. 确定误差函数
使用最小二乘法的前提是需要定义误差函数,即计算预测值与真实值之间的差异。对于多元线性回归模型,可以使用平方误差函数:
Loss = Σ(yi - (w1xi1 + w2xi2 + ... + wnxin + b))^2
其中,yi表示真实值,xi1, xi2, ..., xin表示自变量的取值,w1, w2, ..., wn表示各自变量的权重,b表示截距。
3. 求解参数
使用最小二乘法,需要对误差函数进行求导,将导数等于0的点作为误差函数的最小值点,从而得到最优的参数值。
对w1, w2, ..., wn, b分别求偏导数,得到:
∂Loss/∂w1 = -2Σ(xi1(yi - (w1xi1 + w2xi2 + ... + wnxin + b)))
∂Loss/∂w2 = -2Σ(xi2(yi - (w1xi1 + w2xi2 + ... + wnxin + b)))
...
∂Loss/∂wn = -2Σ(xin(yi - (w1xi1 + w2xi2 + ... + wnxin + b)))
∂Loss/∂b = -2Σ(yi - (w1xi1 + w2xi2 + ... + wnxin + b))
将上述偏导数等于0,得到:
w1 = (Σxi1yi - Σxi1Σyi/n) / (Σxi1^2 - Σxi1Σxi1/n)
w2 = (Σxi2yi - Σxi2Σyi/n) / (Σxi2^2 - Σxi2Σxi2/n)
...
wn = (Σxin*yi - Σxin*Σyi/n) / (Σxin^2 - Σxin*Σxin/n)
b = (Σyi - w1Σxi1 - w2Σxi2 - ... - wnΣxin) / n
其中,n表示样本数量,Σ表示求和符号。
4. 利用求解出来的参数进行预测
将求解出来的参数带入多元线性回归模型中,即可得到预测值。
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