局部线性回归是一种非参数回归方法,它可以用于探索自变量与因变量之间的关系。在R语言中,我们可以使用locfit()和locpoly()函数来进行局部线性回归分析。
局部线性回归模型的原理局部线性回归模型是一种基于核函数的非参数回归方法。它通过在每个数据点附近拟合一个局部线性模型来预测因变量的值。具体而言,对于给定的自变量值x,局部线性回归模型通过最小化加权最小二乘法来估计相应的因变量值y。locfit()函数的使用在R中,我们可以使用locfit()函数进行局部线性回归分析。该函数的基本语法如下:Rlocfit(formula, data, alpha)其中,formula是一个公式对象,用于指定回归模型的形式;data是一个数据框,包含自变量和因变量的观测值;alpha是平滑参数,用于控制局部线性回归的平滑程度。下面我们以一个案例来演示locfit()函数的使用。假设我们有一个数据集,包含了一些汽车的行驶速度(自变量)和对应的油耗(因变量)观测值。我们想要探究汽车的行驶速度与油耗之间的关系。
R# 创建数据集speed <- c(4, 4, 7, 7, 8, 9, 10, 10, 10, 11, 11, 12, 12, 12, 12, 13, 13, 13, 13, 14, 14, 14, 14, 15, 15, 15, 16, 16, 17, 17, 17, 18, 18, 18, 18, 19, 19, 19, 20, 20, 20, 20, 20, 22, 23, 24, 24, 24, 24, 25)mpg <- c(21, 21, 22.8, 21.4, 18.7, 18.1, 14.3, 24.4, 22.8, 19.2, 17.8, 16.4, 17.3, 15.2, 10.4, 10.4, 14.7, 32.4, 30.4, 33.9, 21.5, 15.5, 15.2, 13.3, 19.2, 27.3, 26, 30.4, 15.8, 19.7, 15, 21.4, 14.5, 15.5, 15.2, 13.3, 19.2, 27.3, 26, 30.4, 15.8, 19.7, 15, 21.4, 14.5, 15.5, 15.2, 13.3, 19.2, 27.3, 26, 30.4, 15.8)# 进行局部线性回归分析fit <- locfit(mpg ~ speed, data = data.frame(speed, mpg), alpha = 0.5)# 绘制回归曲线plot(speed, mpg)lines(fit)以上代码中,我们首先创建了一个包含汽车行驶速度和油耗观测值的数据集。然后,我们使用locfit()函数拟合了行驶速度与油耗之间的局部线性回归模型,并将结果存储在fit中。最后,我们使用plot()函数绘制了观测值的散点图,并使用lines()函数添加了拟合的回归曲线。locpoly()函数的使用除了locfit()函数,R中还提供了locpoly()函数来进行局部多项式回归分析。locpoly()函数的基本语法如下:
Rlocpoly(formula, data, degree, bandwidth)其中,formula、data和bandwidth的含义与locfit()函数相同,degree是多项式的阶数。下面我们以一个案例来演示locpoly()函数的使用。假设我们有一个数据集,包含了一些学生的身高(自变量)和对应的体重(因变量)观测值。我们想要探究学生的身高与体重之间的关系。
R# 创建数据集height <- c(150, 152, 155, 158, 160, 163, 165, 168, 170, 173, 175, 178, 180, 183, 185, 188, 190)weight <- c(45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 63, 65, 68, 70, 73, 75, 78, 80, 83, 85)# 进行局部多项式回归分析fit <- locpoly(weight ~ height, data = data.frame(height, weight), degree = 2, bandwidth = 0.5)# 绘制回归曲线plot(height, weight)lines(fit)以上代码中,我们首先创建了一个包含学生身高和体重观测值的数据集。然后,我们使用locpoly()函数拟合了身高与体重之间的局部多项式回归模型,并将结果存储在fit中。最后,我们使用plot()函数绘制了观测值的散点图,并使用lines()函数添加了拟合的回归曲线。局部线性回归是一种强大的非参数回归方法,可以用于探索自变量与因变量之间的关系。在R中,我们可以使用locfit()和locpoly()函数进行局部线性回归分析。通过拟合局部线性模型或局部多项式模型,我们可以获得自变量与因变量之间的关系曲线,并进行预测和推断分析。以上是对局部线性回归在R中的简单介绍和示例代码,希望能对你理解和使用局部线性回归提供一些帮助。