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: 2024-05-27 19:11:21 浏览: 130
多元线性回归模型可以表示为:$y = Wx + b + \epsilon$,其中$y$为因变量,$x$为自变量,$W$为自变量的系数矩阵,$b$为截距,$\epsilon$为误差项。
最小二乘法的目标是找到一个参数估计值$\hat{W}$和$\hat{b}$,使得误差平方和最小。误差平方和可以表示为:
$S = \sum_{i=1}^{n}(y_i - \hat{y_i})^2$
其中,$y_i$为实际值,$\hat{y_i}$为预测值,$n$为样本量。将多元线性回归模型带入上式,得到:
$S = \sum_{i=1}^{n}(y_i - \hat{W}x_i - \hat{b})^2$
对$\hat{W}$和$\hat{b}$求偏导数,得到:
$\frac{\partial S}{\partial \hat{W}} = -2\sum_{i=1}^{n}(y_i - \hat{W}x_i - \hat{b})x_i^T$
$\frac{\partial S}{\partial \hat{b}} = -2\sum_{i=1}^{n}(y_i - \hat{W}x_i - \hat{b})$
令偏导数为0,解出$\hat{W}$和$\hat{b}$的估计值:
$\hat{W} = (X^TX)^{-1}X^Ty$
$\hat{b} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(y_i - \hat{W}x_i)$
其中,$X$为自变量的矩阵,$y$为因变量的向量,$n$为样本量。
最后,将$\hat{W}$和$\hat{b}$代入多元线性回归模型中,得到预测值$\hat{y}$:
$\hat{y} = X\hat{W} + \hat{b}$
这就是基于最小二乘法计算多元线性回归模型的参数过程。
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