Logistic回归分析及应用
logistic回归方程的含义
logistic回归方程的含义
摘要：
一、Logistic回归简介
二、Logistic回归的应用场景
三、Logistic回归方程的含义
四、Logistic回归方程的实际应用
五、结论
正文：
一、Logistic回归简介
Logistic回归是一种概率型非线性回归模型，主要用于研究二分类观察结果与影响因素之间的关系。
它分为二项logistic回归（因变量为二分类）和多分类logistic回归（因变量为无序多分类）。
二、Logistic回归的应用场景
Logistic回归广泛应用于预测某一事件发生的概率，例如预测病人是否会痊愈，顾客是否会购买产品等。
通过分析影响因素与事件发生概率之间的关系，我们可以更好地了解目标群体，为决策提供依据。
三、Logistic回归方程的含义
Logistic回归方程是一种概率转换公式，将线性方程转换为概率形式。
公式如下：
P(Y=1) = 1 / (1 + exp(-β0 + β1X1 + β2X2 + ...+ βnXn))
其中，P(Y=1)表示事件发生的概率，β0、β1、β2、...、βn为回归系数，
X1、X2、...、Xn为影响因素。
四、Logistic回归方程的实际应用
在实际应用中，我们通常通过最大似然估计法或梯度下降法来求解logistic回归方程的参数。
一旦获得回归系数，我们可以根据实际情况对目标群体进行预测和分析。
五、结论
总之，Logistic回归方程是一种强大的工具，可以帮助我们分析影响因素与二分类事件之间的关系。
逻辑曲线(Logistic回归)
逻辑回归的参数解释
β0
截距，表示当所有解释变量x都为0时， logit P的估计值。
β1, β2, ..., βp
斜率，表示各解释变量对logit P的影 响程度。
逻辑回归的假设条件
线性关系
假设自变量与因变量之间存在线性关系，即因变 量的变化可以被自变量的线性组合所解释。
误差项同分布
假设误差项服从同一分布，通常是正态分布。
评估指标
根据任务类型选择合适的评估指标，如准确率、召回率、F1分数等。
模型比较
将新模型与其他同类模型进行比较，了解其性能优劣。
04 逻辑回归的优缺点
优点
分类性能好
逻辑回归模型在二分类问题上 表现优秀，分类准确率高。
易于理解和实现
逻辑回归模型形式简单，参数 意义明确，方便理解和实现。
无数据分布假设
总结词
在某些情况下，逻辑回归可能不是解决回归问题的最佳选择，此时可以考虑其他替代方 案。
详细描述
当因变量是连续变量，且自变量和因变量之间的关系非线性时，线性回归可能不是最佳 选择。此时可以考虑使用其他回归模型，如多项式回归、岭回归、套索回归等。另外， 当自变量和因变量之间的关系不确定时，可以考虑使用支持向量回归等模型进行预测。
06 总结与展望
总结
应用广泛
逻辑回归模型在许多领域都有广泛的应用，如医学、金融、市场 营销等，用于预测和解释二元分类结果。
理论基础坚实
基于概率和统计理论，逻辑回归模型能够提供可靠的预测和解释， 尤其是在处理小样本数据时。
灵活性和可解释性
模型参数可以解释为对结果概率的影响程度，这使得逻辑回归成为 一种强大且易于理解的工具。
在二分类问题中，逻辑回归通过将线性回归的输出经过逻辑函数转换，将连续的预测值转换为概率形式，从而实 现对因变量的二分类预测。逻辑函数的形式为1 / (1 + e ^ (-z))，其中z为线性回归的输出。
有序logit回归
有序logit回归前言Logistic模型属于非线性回归分析，它的研究主要是针对于因变量二分类或多分类变量结果与某些影响因素之间的一种多重回归方法，本学堂已有推文已经介绍了Logistic回归的作用，在这里就不再赘述。
我们常见的因变量为二分类变量，即因变量只有两种取值，如某病发生记为1，不发生记为，这或许是平常最常见也是使用最多的形式。
但是Logistic回归还包括条件Logistic回归，有序Logistic 回归，无序多分类Logistic回归。
这次我将给大家分享的是有序Logistic回归。
有序Logistic回归应用条件1. 与二分类Logistic不同的是，有序Logistic回归适用于因变量为等级或者程度差别的资料，如因变量满意度分为不满意记为1，满意记为2，非常满意记为3。
2. 自变量可以使任意类型的变量，如定量变量、二分类变量、无序多分类变量或者是有序分类变量等等。
有序Logistic回归注意事项1. 对于自变量的取值要求、样本含量的计算、变量的选择等方面与二分类一致，在这里就不赘述。
2. 有序Logistic回归独有的一个对于模型的检验是平行性假设检验，我将在后面讲解模型的时候阐述。
如果平行性假设不成立，就换用其他不需要进行平行性假设的模型，或者使用无序多分类Logistic 回归。
3. 按照OR的意义，常指病例组中暴露人数与非暴露人数的比值除以对照组中暴露人数与非暴露人数的比值，OR=1，表示该因素没有作用，OROR>1，表示该因素为危险因素，其是流行病学研究的一个常用指标。
我们常常对因变量Y的赋值要根据专业知识，将最有利的等级赋予最高等级，最不利的赋予最低等级，如因变量满意度分为不满意记为1，满意记为2，非常满意记为3。
有序Logistic回归几种模型实现有序Logistic回归的模型有很多种，我列出我所见过的四种模型，欢迎大家补充。
1.累积Logit模型：因变量Y包含g个类别，自变量X包含m个，为各自变量的回归系数。
logistic回归分析案例
logistic回归分析案例Logistic回归分析案例。
Logistic回归分析是一种常用的统计分析方法，主要用于预测二分类或多分类的结果。
在实际应用中，Logistic回归分析可以帮助我们理解影响某一事件发生的因素，以及对事件发生的概率进行预测。
本文将通过一个实际的案例来介绍Logistic回归分析的应用。
案例背景。
假设我们是一家电商公司的数据分析师，现在我们需要分析用户的购买行为，并预测用户是否会购买某一产品。
我们收集了一些用户的个人信息和他们最近一次购买的产品，希望通过这些数据来预测用户是否会购买新产品。
数据准备。
首先，我们需要收集用户的个人信息和购买行为数据。
个人信息包括年龄、性别、职业等；购买行为数据包括购买的产品类型、购买时间等。
在收集完数据后，我们需要对数据进行清洗和预处理，包括缺失值处理、异常值处理等。
模型建立。
在数据准备完成后，我们可以开始建立Logistic回归模型。
首先，我们需要将数据划分为训练集和测试集，以便对模型进行验证。
然后，我们可以利用训练集来拟合Logistic回归模型，并利用测试集来评估模型的预测效果。
模型评估。
在模型建立完成后，我们需要对模型进行评估。
常用的评估指标包括准确率、精确率、召回率等。
这些指标可以帮助我们判断模型的预测效果，并对模型进行调优。
模型应用。
最后，我们可以利用建立好的Logistic回归模型来预测用户是否会购买新产品。
通过输入用户的个人信息和购买行为数据，模型可以给出用户购买新产品的概率，从而帮助我们进行精准营销和推广。
结论。
通过以上实例，我们可以看到Logistic回归分析在预测用户购买行为方面具有很好的应用价值。
通过收集用户数据、建立模型、评估模型和应用模型，我们可以更好地理解用户行为，并做出更精准的预测和决策。
总结。
Logistic回归分析是一种强大的统计工具，可以帮助我们预测二分类或多分类的结果。
在实际应用中，我们可以根据具体情况收集数据、建立模型，并利用模型进行预测和决策。
logistic回归模型的统计诊断与实例分析
logistic回归模型的统计诊断与实例分析Logistic回归模型是统计学和机器学习领域中主要的分类方法之一。
它可以用于分析两类和多类的定性数据，从而提取出有用的结论和决策。
在这篇文章中，我将介绍Logistic回归模型的统计诊断，并举例说明如何运用Logistic回归模型进行实例分析。
一、Logistic回归模型统计诊断Logistic回归模型作为一种二项分类模型，其输出结果可以用图形化地展示。
Logistic回归分析结果采用曲线图来表示：其中X 轴为样本属性变量，Y轴为回归系数。
当离散变量的值变化时，曲线图变化情况可以反映出输出结果关于输入变量的敏感性。
因此，通过观察曲线图，可以进行相应的模型验证和诊断。
此外，还可以根据Logistic回归的统计诊断，检验模型的拟合度和效果，如用R Square和AIC等度量指标，亦可以用传统的Chi-square计检验来诊断模型结果是否显著。
二、Logistic回归模型实例分析下面以一个关于是否给学生提供免费早餐的实例说明，如何使用Logistic回归模型分析：首先，针对学生的社会经济地位、学习成绩、性别、年龄等变量，采集建立实例，并将实例作为输入数据进行Logistic回归分析；其次，根据Logistic回归模型的统计诊断，使用R Square和AIC等统计指标来评估模型的拟合度和效果，并利用Chi-square统计检验检验模型系数的显著性；最后，根据分析结果，为学校制定有效的政策方案，进行有效的学生早餐服务。
总之，Logistic回归模型可以有效地进行分类分析，并能够根据输入变量提取出可以给出显著有用结论和决策的模型。
本文介绍了Logistic回归模型的统计诊断，并举例说明如何运用Logistic回归模型进行实例分析。
Logistic回归模型在信用风险分析中的运用
Logistic回归模型在信用风险分析中的运用信用风险分析是金融领域的重要主题之一，金融机构需要通过评估个体或组织的信用状况来决定是否给予贷款或信用额度。
为了实现准确的信用评估，Logistic回归模型成为了一种常用的方法。
Logistic回归模型基于Logistic函数，可以将线性回归模型的输出转换为概率值。
在信用风险分析中，Logistic回归模型可用于分类借款人的违约风险。
具体而言，模型可以根据借款人的历史数据、财务指标、信用记录等特征，预测借款人是否会违约。
这种能够将输出转换为概率的特性使得Logistic回归模型在信用风险分析中非常有用。
在应用Logistic回归模型进行信用风险分析时，需要先收集借款人的相关数据，并将其转化为可以用于模型的特征。
这些特征可以包括性别、年龄、收入水平、历史贷款记录、信用评分等。
接下来，将这些特征输入到Logistic回归模型中进行训练。
模型的训练过程通常使用最大似然估计法，通过最小化训练数据上的对数似然损失函数来估计模型的参数。
完成模型训练后，可以使用该模型对新的借款人进行违约预测。
模型会将输入特征值通过线性回归计算得到一个数值，然后应用Logistic函数将其转换为一个概率值。
如果概率超过一定阈值，可以判定借款人为高违约风险，从而减少对其贷款或降低信用额度。
需要注意的是，在应用Logistic回归模型进行信用风险分析时，一定要选择恰当的特征并进行特征工程，以确保模型的准确性。
同时，模型的性能评估也是关键的一步，可以使用混淆矩阵、准确率、精确率、召回率等指标来评估模型的预测效果。
通过迭代和优化模型，可以逐渐提升模型的性能。
总而言之，Logistic回归模型在信用风险分析中的运用具有重要的意义。
它能够将线性回归模型的输出转换为概率值，从而帮助金融机构准确地评估借款人违约风险，并做出相应的决策。
然而，模型的准确性和性能评估是使用Logistic回归模型进行信用风险分析的关键步骤，需要慎重进行。
logistic回归模型统计描述
logistic回归模型统计描述在统计学中，logistic回归模型是一种常用的分类方法，它适用于将自变量与离散的二分类因变量相关联的情况。
本文将会详细介绍logistic回归模型的原理、概念以及应用，并解释如何利用该模型进行统计推断与预测。
一、logistic回归模型的原理与概念1.1 逻辑函数与S型曲线在logistic回归模型中，我们使用逻辑函数（logistic function）将自变量的线性组合转换为一个介于0和1之间的概率值。
逻辑函数（也称为sigmoid函数）是一个S型曲线，它可以表示如下：f(z) = 1 / (1 + e^(-z))其中，f(z)表示逻辑函数的输出值，e为自然对数的底，z为自变量的线性组合。
1.2 线性组合与logit函数在logistic回归模型中，自变量的线性组合表示为：z = β0 + β1x1 + β2x2 + ... + βnxn其中，zi表示第i个样本的线性组合值，β0、β1、β2...βn为模型的参数，xi为自变量的取值。
1.3 参数的解释与推断在logistic回归模型中，参数的解释通常使用odds ratio（比率几率）来进行推断。
比率几率表示的是某个事件的成功概率与失败概率之间的比值。
对于一个二分类事件，比率几率可以表示为：odds = p / (1 - p)其中，p为事件成功的概率。
通过对比两种不同情况下的比率几率，可以推断参数对于事件发生的影响程度。
二、logistic回归模型的应用2.1 数据准备在使用logistic回归模型时，首先需要准备好相关的数据。
通常情况下，我们将数据集分为训练集和测试集，用于模型的训练与验证。
2.2 模型拟合与参数估计使用logistic回归模型进行拟合时，通常采用最大似然估计法。
最大似然估计法旨在选择最适合观测到的数据的参数值，使得观测到的数据的概率最大化。
2.3 模型评估与优化在模型拟合完成后，我们需要对模型进行评估与优化。
Logistic回归分析及应用
•
表5 肺癌与危险因素的调查分析
• 例号 是否患病 性别 吸烟 年龄 地区
•1
1
1
0 30 0
•2
1
0
1 46 1
•3
0
0
0 35 1
•…
…
… ………
• 30
0
0
0 26 1
• 注：是否患病中，‘0’代表否，‘1’代表是。性别中
‘1’代表男，‘0’代表女，吸烟中‘1’代表吸烟，
‘0’代表不吸烟。地区中，‘1’代表农村，‘0’代表
配对Logistic回归SPSS操作步骤:
• Analyze-----Survival----COX Regression-----Time 框（outcome)-----Status框（ Status ）
• -----Define Event:Single value 1:continue----Covariates框（x1、x2、x3)-----Strata框（id）--Options---at last step------ok
第十六章 Logistic回归分析
Logistic regression
1
复习 多元线性回归
(multiple linear regression)
• 在医学实践中，常会遇到一个应变量与 多个自变量数量关系的问题。如医院住院 人数不仅与门诊人数有关, 而且可能与病 床周转次数, 床位数等有关；儿童的身高 不仅与遗传有关还与生活质量，性别，地 区，国别等有关；人的体表面积与体重、 身高等有关。
• 由上最大似然估计分析知因素X2(吸烟), X3(年龄) 对肺癌的发生有影响。 所得的回归方程为:
Logit(P)=-9.7544+2.5152X1+3.9849X2+0.1884X31.3037X4.
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Cases av ailable in analy sis
Cases dropped
Eventa C en so red Total Cases with missing values Cases with non-positiv e time Censored cases before the earliest ev ent in a stratum Total
•…
… … … ………
• 10
22 2
000
• 注：X1蛋白质摄入量，取值：0，1，2，3
•
X2不良饮食习惯，取值：0，1，2，3
•
X3精神状况 ，取值：0，1，2
•
Logistic回归
-- Logistic回归与多重线性回归联系与区别
联系: 用于分析多个自变量与一个因变量的关
系，目的是矫正混杂因素、筛选自变量和更 精确地对因变量作预测等。 区别:
素都与肺癌有关. 由于在对某一因素进
行单因素分析时没有控制其它因素的干
扰, 因此结果不可靠.
23
多因素分析的结果
Model Summar y
-2 Log Cox & Snell Nagelk erk e R
Step lik elihood R Square
S qu ar e
1
14.006
.601
.802
优势的增量，反映了其对Y作用大小。 • 如果要比较不同因素对Y作用大小，需要消
除变量量纲的影响，为此计算标准化回归系数
bi ' bi * Si / S y , 其中Si为X i的标准差， S y为y的标准差。
5.假设检验
• （1）回归方程的假设检验
• H0：所有 i 0, i 0,1,2,, p H1：某个 i 0
17
实例1
• 某研讨究者调查了30名成年人，记录 了同肺癌发病的有关因素情况, 数据见表 4。其中是否患病中, ‘0’代表否, ‘1’代表 是；性别中 ‘1’代表男, ‘0’代表女；吸 烟中 ‘1’代表吸烟, ‘0’代表不吸烟；地 区中, ‘1’代表农村, ‘0’代表城市。试分 析各因素与肺癌间的关系。
a33 … a3p
… ……… ………
n
yn an1 an2
an3 … anp
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
其中：y取值是二值或多项分类
8
•
表3 肺癌与危险因素的调查分析
• 例号 是否患病 性别 吸烟 年龄
•1
1
1
0 30
•2
1
0
1 46
•3
0
0
0 35
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•…
…
… ……
• 30
0
0
0 26
地区 0 1 1 … 1
Variables not in the Equation
Step Variables
X1
0
X2
X3
X4
Overall Statistics
Score 4.821 8.889 14.526 .136 19.603
df
Sig.
1
.028
1
.003
1
.000
1
.713
4
.001
• 结果表明, 性别, 吸烟, 年龄三个因
df
Sig. Exp(B)
1 .166 12.431
1 .043 54.568
1 .017 1.208
1 .409 .271
1 .017 .000
• 由上最大似然估计分析知因素X2(吸烟), X3(年龄) 对肺癌的发生有影响。 所得的回归方程为:
Logit(P)=-9.7544+2.5152X1+3.9849X2+0.1884X31.3037X4.
Step 2 X1
Score .037
df 1
Sig. .847
a. Residual Chi Square = .037 with 1 df Sig. = .847
36
3、逐步Logistic回归分析
（1）向前法(forward selection)
开始方程中没有变量，自变量 由少到多一个一个引入回归方程。 按自变量对因变量的贡献（P值的大 小）由小到大依次挑选，变量入选 的条件是其P值小于规定进入方程的 P界值Enter, 缺省值 P(0.05)。
2
• 表１ 多元线性回归分析的数据结构
实验对象 y
1
y1
2
y2
3
y3
X1
X2
a11 a12
a21 a22
a31 a32
X3 …. XP
a13 … a1p a23 … a2p a33 … a3p
… ……… ………
n
yn an1 an2
an3 … anp
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
其中：y取值是服从正态分布
26
2.条件logistic回归分析
• 配对设计的类型：1:1、1:m、n:m • （可采用分层COX模型来拟合）。 • 例如：某市调查三种生活因素与胃
癌的关系，资料见表5。
27
•
表6 配对资料(1:1)
• 对子号
病例
对照
•
x1 x2 x3 x1 x2 x3
•1
13 0
101
•2
03 1
130
•3
N 10 10 20 0 0
0
0
Total
20
a. Dependent Variable: OUTCOME
P erc en t 50.0% 50.0% 100.0% .0% .0%
.0%
.0% 100.0%
33
Omnibus Tests of Model Coefficientsa
-2 Log
Overall (score)
线性模型中因变量为连续性随机变量， 且要求呈正态分布. Logistic回归因变量的 取值仅有两个，不满足正态分布。
11
3、 Logistic回归模型
令： y=1 发病（阳性、死亡、治愈等）
y=0 未发病（阴性、生存、未治愈等）
将发病的概率记为P，它与自变量x1, x2,…,xp之间的Logistic回归模型为：
• 计算统计量为：G=-2lnL，服从自由度等于n-p
• 的 2 分布
• （2）回归系数的假设检验 • H0： i 0 H1：i 0
计算统计量为：Wald 2 ，自由度等于1。
（二） Logistic回归类型及其实例分析 • 1、非条件Logistic回归 • 当研究设计为队列研究、横
断面研究或成组病例对照研究时， 可以用非条件Logistic回归。
• 注：是否患病中，‘0’代表否，‘1’代表是。 性别中‘1’代表男，‘0’代表女，吸烟中‘1’ 代表吸烟，‘0’代表不吸烟。地区中，‘1’代 表农村，‘0’代表城市。
•
表4 配对资料(1:1)
• 对子号
病例
对照
•
x1 x2 x3 x1 x2 x3
•1
13 0
101
•2
03 1
130
•3
01 2
020
24
Classification Tablea
Predicted
Observed
Step 1 Y
0
1
Overall Percentage
a. The cut value is .500
Y 0
14 2
Percentage
1
Correct
1
93.3
13
86.7
90.0
25
Variables in the Equation
• -----Define Event:Single value 1:continue----Covariates框（x1、x2、x3)-----Strata框（id）--Options---at last step------ok
29
30
31
32
Case Processing Summary
p exp( 0 1 X 1 p X p ) 1 exp( 0 1 X 1 p X p )
可知，不发病的概率为：
1
1 p
1
exp( 0
1 X 1
p
X
p
)
12
经数学变换得：
ln[p /(1 p)] 0 1 X1 p X p
定义：
log it( p) ln[ p /(1 p)]
3
多元线性回归模型
通过实验测得含有p个自变量x1,x2,x3,…,xp 及一个因变量y的n个观察对象值, 利用最小二乘法 原理, 建立多元线性回归模型:
yˆ b0 b1x1 b2 x2 bp xp
其中b0为截距, b1 ,b2 …bp称为偏回归系数. bi表示当将其它p-1个变量的作用加以固定后, Xi 改变1个单位时Y将改变bi个单位.
01 2
020
•…
… … … ………
• 10
22 2
000
• 注：X1蛋白质摄入量，取值：0，1，2，3
• X2不良饮食习惯，取值：0，1，2，3
• X3精神状况 ，取值：0，1，2
配对Logistic回归SPSS操作步骤:
• Analyze-----Survival----COX Regression-----Time 框（outcome)-----Status框（ Status ）
34
Step X2 2 X3