複数の


9

線形回帰では、モデルを当てはめると楽しい結果に出会いました

E[Y]=β1X1+β2X2+c,

次に、X 1およびX 2データを標準化して中央揃えすると、YX1X2

R2=Cor(Y,X1)β1+Cor(Y,X2)β2.

これは、y = m x + c回帰の 2変数バージョンのように感じます。R2=Cor(Y,X)2y=mx+c

しかし、私が知っている唯一の証拠は、いずれにせよ建設的または洞察に富んでいない(下記を参照)ものですが、それを見ると、すぐに理解できるはずです。

考えの例:

  • およびβ 2のパラメータは、私たちの「割合」与えるX 1およびX 2Yを、我々は彼らの相関のそれぞれの割合を取っているので、と...β1β2X1X2Y
  • sは部分相関であり、R 2は二乗複数の相関である...相関は部分相関を乗じ...βR2
  • 最初に直交化すると、C o v / V a r ...になります。この結果は幾何学的に意味がありますか?βCov/Var

これらのスレッドのどれも私にとってどこにも通じないようです。誰もがこの結果を理解する方法の明確な説明を提供できますか?


不満足な証拠

R2=SSregSSTot=SSregN=(β1X1+β2X2)2=β12X12+β22X22+2β1β2X1X2

そして

Cor(Y,X1)β1+Cor(Y,X2)β2=YX1β1+YX2β2=β1X12+β2X1X2β1+β1X1X2+β2X22β2=β12X12+β22X22+2β1β2X1X2

QED。


標準化された変数を使用する必要があります。そうしないと、式が01の間にあることが保証されません。この仮定は証明で明らかになりますが、最初にそれを明示的にすることは役立ちます。あなた:私はあなたが本当にあまりにも、何をしているかの上に困惑していますR 2は、明確にする機能であるモデルデータとは何の関係も持たない- -だけではまだあなたは「フィット」何かにモデルがあることを言及するから始めます。R201R2
whuber

X1とX2が完全に無相関である場合にのみ、上位の結果が保持されませんか?
ガン-モニカを元に戻す

@gung私はそうは思いません-下の証明はそれが何に関係なく機能すると言っているようです。この結果も私を驚かせており、「明確な理解の証拠」を求めている
Korone、

@whuber「モデルのみの機能」とはどういう意味かわかりませんか?2つの予測変数を持つ単純なOLSのを単に意味します。つまり、これはR 2 = C o r Y X 2の2変数バージョンですR2R2=Cor(Y,X)2
コロネ14年

私はあなたのかどうかわかりませんパラメータまたは推定値です。βi
whuber

回答:


9

ハットマトリックスはべき等です。

(これは、OLSが変数が張られた空間への応答ベクトルの正射影であることを示す線形代数的な方法です。)


そのことを思い出してください

R2=ESSTSS

どこ

ESS=(Y^)Y^

(中央の)予測値の二乗の合計であり、

TSS=YY

Y

TSS=YY=n.

また、推定された係数は

β^=(XX)XY,

どこからでも

Y^=Xβ^=X(XX)XY=HY

HYY^

HH=HH=(X(XX)X)(X(XX)X)=X(XX)(XX)(XX)X=X(XX)X=H.

したがって

R2=ESSTSS=1n(Y^)Y^=1nYHHY=1nYHY=(1nYX)β^.

1nYXYX


(+1)非常に良い記事。しかし、なぜどこでも^{-}代わりに^{-1}
amoeba

1
XX

4
AA+AA1

1
興味深く説得力のある動機ですが、この表記が他の場所で時々使用されているものか、それともあなた自身の発明なのでしょうか。
amoeba 2014年

5
@amoeba:はい、この表記は、線形モデルのグレイビルによる古典的なテキストを含め、他の場所に表示されます。
2014年

4

次の3つの式はよく知られており、線形回帰に関する多くの本に記載されています。それらを導出することは難しくありません。

β1=rYX1rYX2rX1X21rX1X22

β2=rYX2rYX1rX1X21rX1X22

R2=rYX12+rYX222rYX1rYX2rX1X21rX1X22

R2=rYX1β1+rYX2β2


YX1X2

ここに画像の説明を入力してください

Y^YecosYY^=|Y^|/|Y|

Y^X1X2b1|X1|=b1σX1b2|X2|=b2σX2

r1YX1r1Y^X1r1|Y|=r1σY=r1|Y^|=r1σY^r2|Y|=r2σY=r2|Y^|=r2σY^

R2=r1β1+r2β2

|X1|=|X2|=|Y|=1b1|X1|=β1b2|X2|=β2r1|Y|=r1r2|Y|=r2R=|Y^|/|Y|=|Y^|

ここに画像の説明を入力してください

Y^RP=SCPpoints X axesSCaxes X axes

X1X2r12r1=β1+β2r12r2=β1r12+β2

rβR2=r1β1+r2β2R2=β12+β22+2β1β2r12 β1β2r12

これと同じことは、任意の数の予測子Xに当てはまります。残念ながら、多くの予測子を使って同じような絵を描くことは不可能です。


1
+1がこのように構成されているのを見るのもいいですが、これはwhuberの答え
Korone

2
@Corone、私はあなたが取るかもしれないいくつかの「洞察」を追加しました。
ttnphns 2014年

1
r1=β1+β2r12

本当にクールな編集、受け入れられた切り替え。
Korone
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