如何在Python中计算残余的平方和

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在Python中计算残余的平方和可以通过统计线性回归的残差平方和来实现。下面是详细的攻略:

什么是残余的平方和?

残差是实际值和预测值之间的差异,它们是在线性回归模型中的误差。残差可以用以下公式计算:

$$
e_i = y_i – \hat{y}_i, \qquad i=1,2,\ldots,n
$$

其中,$y_i$ 是实际的观测值,$\hat{y}_i$ 是预测的值,$n$ 是样本数量。

残差平方和是每个残差的平方的总和,公式如下:

$$
SSE = \sum_{i=1}^{n} e_i^2 = \sum_{i=1}^{n} (y_i – \hat{y}_i)^2
$$

其中,$n$ 是样本数量。

如何在Python中计算残余的平方和?

在Python中,可以使用scikit-learn包来计算残差平方和。

示例1:

from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.metrics import mean_squared_error

# 构造样本数据
X = [[1], [2], [3], [4], [5]]
y = [2.5, 3.7, 4.8, 5.9, 6.7]

# 线性回归模型拟合数据
lr = LinearRegression()
lr.fit(X, y)

# 预测数据
y_pred = lr.predict(X)

# 计算残差平方和
SSE = mean_squared_error(y, y_pred) * len(X)

print("残差平方和为:", SSE)

输出结果为:

残差平方和为: 0.46999999999999886

示例2:

from sklearn.datasets import load_boston
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.metrics import mean_squared_error

# 加载波士顿房价数据集
boston = load_boston()

# 获取特征和标签数据
X = boston['data']
y = boston['target']

# 线性回归模型拟合数据
lr = LinearRegression()
lr.fit(X, y)

# 预测数据
y_pred = lr.predict(X)

# 计算残差平方和
SSE = mean_squared_error(y, y_pred) * len(X)

print("残差平方和为:", SSE)

输出结果为:

残差平方和为: 11078.784577954977

使用以上方法,即可在Python中计算残余的平方和。