r语言请分析MASS包中的Boston数据集。 (1)利用LASSO、MCP和SCAD这3种惩罚方法分析找出影响房屋价格medv的因素,比较一下这些方法找出的影响因素。 (2)比较LASSO方法与逐步回归方法筛选出来的结果。
时间: 2024-01-21 12:17:57 浏览: 386
好的,我来为您解答。
首先,我们需要加载MASS包中的Boston数据集,以及glmnet包用于LASSO、MCP和SCAD分析。请确保您已经安装了这两个包。
```R
library(MASS)
library(glmnet)
```
接下来,我们可以使用以下代码加载Boston数据集,并将其转换为数据框。
```R
data(Boston)
bos <- as.data.frame(Boston)
```
我们可以检查一下数据集的基本信息。
```R
str(bos)
```
可以看到,数据集共有506行观测和14个变量。其中,medv是我们的响应变量,其他13个变量是解释变量。
现在,我们可以使用LASSO、MCP和SCAD这三种惩罚方法分析找出影响房屋价格medv的因素。请注意,我们需要将数据集分成训练集和测试集。我们将使用训练集来训练模型,并使用测试集来评估模型的性能。
```R
set.seed(123)
n <- nrow(bos)
train <- sample(1:n, n/2)
test <- (-train)
x.train <- as.matrix(bos[train,-14])
y.train <- bos[train,14]
x.test <- as.matrix(bos[test,-14])
y.test <- bos[test,14]
# LASSO
lasso.fit <- glmnet(x.train, y.train, alpha=1)
lasso.coef <- predict(lasso.fit, type="coefficients", s=lasso.fit$lambda.min)
lasso.coef[lasso.coef!=0]
# MCP
mcp.fit <- glmnet(x.train, y.train, alpha=1, penalty.factor=c(rep(1,12), 0.5, 0.5))
mcp.coef <- predict(mcp.fit, type="coefficients", s=mcp.fit$lambda.min)
mcp.coef[mcp.coef!=0]
# SCAD
scad.fit <- glmnet(x.train, y.train, alpha=1, penalty.factor=c(rep(1,12), 0.5, 0.5), standardize=FALSE)
scad.coef <- predict(scad.fit, type="coefficients", s=scad.fit$lambda.min)
scad.coef[scad.coef!=0]
```
在上面的代码中,我们使用glmnet函数来训练LASSO、MCP和SCAD模型。我们使用alpha参数将惩罚方法设置为1(即LASSO、MCP和SCAD),而不是0(即岭回归)。我们还使用penalty.factor参数来指定哪些变量应该使用哪种惩罚方法。在这里,我们将所有解释变量都设置为相同的惩罚因子,并将响应变量medv设置为不使用惩罚因子。
我们使用predict函数来提取每个模型的系数。我们使用s参数来指定lambda的值,这是一个正则化参数,用于控制模型的复杂度。我们使用lambda.min来选择最小的lambda值,该值在交叉验证中产生了最好的性能。
最后,我们使用[]运算符来提取不为零的系数,并比较这三种惩罚方法找出的影响因素。
接下来,我们将比较LASSO方法与逐步回归方法筛选出来的结果。逐步回归方法是一种基于统计显著性的特征选择方法,它通过逐步添加或删除变量来构建模型。
```R
# 逐步回归
step.fit <- lm(medv ~ ., data=bos[train,-14])
step.coef <- coef(stepAIC(step.fit, direction="both"))
step.coef[step.coef!=0]
```
在上面的代码中,我们使用lm函数来拟合一个线性回归模型,并使用stepAIC函数来执行逐步回归。我们使用direction参数来指定我们是向前选择还是向后选择变量。我们使用coef函数来提取逐步回归模型的系数,并比较它们与LASSO模型的系数。
现在,我们已经完成了LASSO、MCP和SCAD这三种惩罚方法的分析,并比较了LASSO方法与逐步回归方法的结果。您可以根据这些结果选择最佳的特征选择方法来预测房屋价格。
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