sklearn 多元非线性回归,sklearn的线性回归

　　作者Kaushik Choudhury编译VK来源

　　大约13年前，David Cournapeau的Scikit learn作为谷歌代码之夏项目的一部分启动。随着时间的推移，Scikit learn已经成为Python中最著名的机器学习库之一。提供了几种分类、回归和聚类算法，但在我看来，它的主要优势是与Numpy、Pandas和Scipy无缝集成。

　　本文利用excel比较Scikit-learn多元线性回归的预测精度。Scikit-learn提供了许多参数，称为估计器超级参数，用于改进模型训练和提高预测精度。

　　在excel中，很少可以调整回归算法。为了公平比较，sklearn回归模型使用默认参数进行训练。

　　目的比较excel和Scikit learn对线性回归的预测准确性。并简要介绍了excel中线性回归的过程。

　　样本文件使用100，000个降水、最低温度、最高温度和风速数据集进行比较。工作人员连续8年每天进行几次测量，得到了这些数据。

　　用降水量，最低温度，最高温度来预测风速。所以风速是因变量，其他数据是自变量。

　　首先，利用excel建立风速的线性回归模型并进行预测。然后用Scikit learn做同样的练习，最后对比预测结果。

　　若要在excel中执行线性回归，请打开示例数据文件，然后单击excel功能区上的“数据”选项卡。在数据选项卡上，选择数据分析选项。

　　提示：如果你看不到“数据分析”选项，点击文件选项插件。选择分析工具箱并单击“Go”按钮，如下所示。

　　单击“数据分析”选项打开一个弹出窗口，其中显示了excel中可用的各种分析工具。选择回归回归，然后单击确定。

　　将显示另一个弹出窗口。在“输入范围”字段中输入风速(因变量)的Excel单元格参考值。“输入范围”提供降水量、最低温度、最高温度等自变量的单位参考。

　　示例中的第一行数据包含变量名，因此必须选中“标签”复选框。

　　指定数据并单击“确定”后，excel将创建一个线性回归模型。可以看作是Scikit learn的训练(fit函数)。

　　Excel执行计算并以良好的格式显示信息。在我们的示例中，excel可以拟合R侧为0.953的线性回归模型。考虑到训练数据集中的100，000条记录，excel在不到7秒的时间内执行了线性回归。除其他统计信息外，还显示不同参数的截距和系数。

　　根据excel的线性回归输出，可以组合以下数学关系：

　　风速=2.438(降水量*0.026)最低温度*0.393)最高温度*0.395)

　　我们用这个公式来预测测试数据集的风速。测试中的数据是excel在培训中不使用的数据。

　　例如，对于第一个测试数据集，风速=2.438(0.51 * 0.026)17.78 * 0.393)25.56 * 0.395)=19.55。

　　此外，还计算了预测的残差，并绘制了图表以了解其趋势。大多数情况下，风速的预测值低于实际值，所以风速越快，预测误差越大。

　　使用Scikit learn学习线性回归。

　　第1步-导入包进行分析。因为自变量的值分布在不同的取值范围内，不是标准的正态分布，所以需要StandardScaler来实现自变量的标准化。

　　froms klearn . preprocessingimportstandardscalerfromskneel . linear _ modeimportlinearregressionfromskneel . metricimportimporttororttsteanation tmat plot lib .Pyplotasplt将excel文件中的训练数据和测试数据http://www.Sina.com/-Read到PandasDataframe中，分别作为训练数据和测试数据。

　　training _ data=PD . read _ excel(" weather . xlsx "，sheet _ name=" sheet 1)" " test _ data=PD . read _ excel)

　　第2步-以下代码将除“风速”之外的所有列中的数据声明为参数

　　，只有“风速”被用作训练和测试数据的因变量。请注意，我们不是使用“SourceData_test_dependent”进行线性回归，而是将预测值与其进行比较。

　　source data _ train _ independent=Training _ data . drop([ wind speed ]，Axis=1) # Delete风速变量source data _ train _ dependent=Training _ data[ wind speed ]。copy () #训练数据集只有自变量sourcedata _ test _ independent=test _ data . drop([ windspeed ]，axis=1)sourcedata _ test _ independent=test _ data[ windspeed ]。copy()第4步——由于自变量的取值范围完全不同，我们需要将其调整为在下面的代码中，自变量被缩放并分别保存到X-train和X_test中。在y_train中，保存相关的训练变量时不进行缩放。

　　sc _ X=standard scaler()x _ train=sc _ X . fit _ transform(sourcedata _ train _ independent . values)#缩放参数y _ train=sourcedata _ train _ dependent #因变量不需要缩放X _ test=sc _ X . transform(sourcedata _ test _ independent)y _ test=sourcedata _ test _ dependent第5步-现在我们将分别输入自变量和因变量数据，即X _ train和y _ train，来训练线性回归模型。出于本文开头提到的原因，我们将使用默认参数来执行模型拟合。

　　reg的训练数据的线性回归得分=线性回归()。fit (x _ train，y _ train) print(训练数据上的线性回归得分为，round (reg。score (x _ train，y _ train)，2))与我们用excel观察到的结果一致。

　　第6步-最后我们会根据测试集预测风速。

　　Predict=reg.predict(X_test)从预测风速值和残差散点图可以看出，Sklean的预测值更接近实际值。

　　平行比较Sklearn和Excel的残差可以看出，随着风速的增大，模型与实际值的偏差比较大，但Sklearn优于Excel。

　　另一方面，excel确实预测了类似于sklearn的风速值范围。如果近似线性回归模型对您的业务案例足够好，那么excel是快速预测的好选择。

　　Excel可以在与sklearn相同的精度水平上执行线性回归预测。Sklearn通过微调参数可以大大提高线性回归预测的精度，更适合处理复杂模型。Excel是一个非常好的选择，可以进行快速和近似的预测，精确度可以接受。

　　原文链接：3359 towards data science . com/linear-regression-in-python-sk learn-vs-excel-6790187 DC 9 ca

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