Заказать статобработку 
Онлайн-курсы
Мастер-классы
Магазин
@medstatistic
medstatistic_chat
теория
калькуляторы
форум
литература
алгоритмы
презентации
методы
авторы

Статистический
словарь

Учёные-
статистики

Общие вопросы
статистики

Алгоритмы
и схемы

Описательная
статистика

Критерии
и методы


Диаграммы
и графики

Мнение
автора

Библиотека постов MEDSTATISTIC об анализе медицинских данных

Ещё больше полезной информации в нашем блоге в Инстаграм @medstatistic


Критерии и методы


ПАРНАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ РЕГРЕССИЯ

Нелинейная регрессия

Парная линейная регрессия подробно изучается в медицинских вузах и вполне может считаться рутинным методом. Она определяет значение одного количественного показателя (например, систолическое артериальное давление), исходя из известного значения другого показателя (например, возраста).

Уравнение парной линейной регрессии выглядит как:

y = a·x + b,

где y - зависимый показатель (в приведенном выше примере - систолическое артериальное давление), x - независимый показатель (в примере - возраст), a - коэффициент регрессии, показывающий на сколько вырастет y при увеличении x на 1, b - константа, соответствующая предполагаемому значению y при x=0.

Графиком данной функции является прямая линия, поэтому данный метод называется линейной регрессией.


Однако во многих ситуациях связь между показателями x и y - нелинейна, и ее следует описывать другими математическими функциями. Какие виды нелинейной регрессии наиболее известны?


  1. Полиномиальная регрессия - предполагает возведение x в разные степени (обычно, не выше 3). В зависимости от этого может иметь разные порядки:

    Например, регрессия второго порядка описывается уравнением квадратичной функции:

    y = a·x2 + b·x + c

    Описывает процессы, когда при увеличении x вначале происходит плавное снижение скорости изменения признака y, он достигает своего максимума или минимума («плато»), затем начинает изменяться в противоположном направлении.

    Примеры:

    Зависимость уровня общего тестостерона от содержания 25(OH)D в крови


    Зависимость доли зубов, пораженных кариесом, от возраста


  2. Гиперболическая (обратная) регрессия - описывает зависимость y от x в форме обыкновенной дроби, где x находится в знаменателе:

    y = 1/(a·x + b) + c

    При a>0 показывает обратную связь между признаками (увеличение одного из них сопровождается снижением другого).

    Примеры:

    Зависимость инфляции от безработицы (кривая Филлипса)


    Зависимость рейтинга государств по уровню заболеваемости раком молочной железы в зависимости от вклада углеводов в общую калорийность пищи


  3. Показательная регрессия - описывает изменения y в геометрической прогрессии. Здесь x - показатель степени:

    y = a·bx + c

    Если b = е (математическая постоянная, основание натурального логарифма, число Эйлера = 2,718...), такая функция называется экспоненциальной.

    Характеризует изменения с нарастающей скоростью. Вначале прогресс незначительный, но в дальнейшем он стремительно увеличивается.

    Примеры:

    Рост численности населения


  4. Логарифмическая регрессия - описывает зависимость y от логарифма значения х по основанию b:

    y = a·logbx + c

    Характеризует изменения показателя y со снижающейся скоростью. Вначале прогресс - значительный, но постепенно замедляется.

    Примеры:

    Зависимость точности работы нейронной сети от объема обучающей выборки


️

Как выбрать оптимальный вид регрессии? Обычно приходится использовать метод перебора, строя несколько разных функций. Качество приближения модели оценивается по коэффициенту детерминации R2. Зависимость y от x описывается лучше всего тем уравнением, которому соответствует наивысший коэффициент детерминации.

⠀

©Д.Марапов,2013
damirov@list.ru
Яндекс.Метрика