Trouver la valeur p (signification) dans scikit-learn LinearRegression
Comment puis-je trouver la valeur p (signification) de chaque coefficient?
lm = sklearn.linear_model.LinearRegression()
lm.fit(x,y)
C'est un peu exagéré, mais essayons. Premièrement, utilisons statsmodel pour savoir ce que devraient être les p-values
import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn import datasets, linear_model
from sklearn.linear_model import LinearRegression
import statsmodels.api as sm
from scipy import stats
diabetes = datasets.load_diabetes()
X = diabetes.data
y = diabetes.target
X2 = sm.add_constant(X)
est = sm.OLS(y, X2)
est2 = est.fit()
print(est2.summary())
et nous obtenons
OLS Regression Results
==============================================================================
Dep. Variable: y R-squared: 0.518
Model: OLS Adj. R-squared: 0.507
Method: Least Squares F-statistic: 46.27
Date: Wed, 08 Mar 2017 Prob (F-statistic): 3.83e-62
Time: 10:08:24 Log-Likelihood: -2386.0
No. Observations: 442 AIC: 4794.
Df Residuals: 431 BIC: 4839.
Df Model: 10
Covariance Type: nonrobust
==============================================================================
coef std err t P>|t| [0.025 0.975]
------------------------------------------------------------------------------
const 152.1335 2.576 59.061 0.000 147.071 157.196
x1 -10.0122 59.749 -0.168 0.867 -127.448 107.424
x2 -239.8191 61.222 -3.917 0.000 -360.151 -119.488
x3 519.8398 66.534 7.813 0.000 389.069 650.610
x4 324.3904 65.422 4.958 0.000 195.805 452.976
x5 -792.1842 416.684 -1.901 0.058 -1611.169 26.801
x6 476.7458 339.035 1.406 0.160 -189.621 1143.113
x7 101.0446 212.533 0.475 0.635 -316.685 518.774
x8 177.0642 161.476 1.097 0.273 -140.313 494.442
x9 751.2793 171.902 4.370 0.000 413.409 1089.150
x10 67.6254 65.984 1.025 0.306 -62.065 197.316
==============================================================================
Omnibus: 1.506 Durbin-Watson: 2.029
Prob(Omnibus): 0.471 Jarque-Bera (JB): 1.404
Skew: 0.017 Prob(JB): 0.496
Kurtosis: 2.726 Cond. No. 227.
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Ok, reproduisons ça. C'est un peu exagéré, car nous reproduisons presque une analyse de régression linéaire utilisant l'algèbre matricielle. Mais que diable.
lm = LinearRegression()
lm.fit(X,y)
params = np.append(lm.intercept_,lm.coef_)
predictions = lm.predict(X)
newX = pd.DataFrame({"Constant":np.ones(len(X))}).join(pd.DataFrame(X))
MSE = (sum((y-predictions)**2))/(len(newX)-len(newX.columns))
# Note if you don't want to use a DataFrame replace the two lines above with
# newX = np.append(np.ones((len(X),1)), X, axis=1)
# MSE = (sum((y-predictions)**2))/(len(newX)-len(newX[0]))
var_b = MSE*(np.linalg.inv(np.dot(newX.T,newX)).diagonal())
sd_b = np.sqrt(var_b)
ts_b = params/ sd_b
p_values =[2*(1-stats.t.cdf(np.abs(i),(len(newX)-1))) for i in ts_b]
sd_b = np.round(sd_b,3)
ts_b = np.round(ts_b,3)
p_values = np.round(p_values,3)
params = np.round(params,4)
myDF3 = pd.DataFrame()
myDF3["Coefficients"],myDF3["Standard Errors"],myDF3["t values"],myDF3["Probabilites"] = [params,sd_b,ts_b,p_values]
print(myDF3)
Et cela nous donne.
Coefficients Standard Errors t values Probabilites
0 152.1335 2.576 59.061 0.000
1 -10.0122 59.749 -0.168 0.867
2 -239.8191 61.222 -3.917 0.000
3 519.8398 66.534 7.813 0.000
4 324.3904 65.422 4.958 0.000
5 -792.1842 416.684 -1.901 0.058
6 476.7458 339.035 1.406 0.160
7 101.0446 212.533 0.475 0.635
8 177.0642 161.476 1.097 0.273
9 751.2793 171.902 4.370 0.000
10 67.6254 65.984 1.025 0.306
Nous pouvons donc reproduire les valeurs de statsmodel.
linearRegression de scikit-learn ne calcule pas cette information, mais vous pouvez facilement étendre la classe pour le faire:
from sklearn import linear_model
from scipy import stats
import numpy as np
class LinearRegression(linear_model.LinearRegression):
"""
LinearRegression class after sklearn's, but calculate t-statistics
and p-values for model coefficients (betas).
Additional attributes available after .fit()
are `t` and `p` which are of the shape (y.shape[1], X.shape[1])
which is (n_features, n_coefs)
This class sets the intercept to 0 by default, since usually we include it
in X.
"""
def __init__(self, *args, **kwargs):
if not "fit_intercept" in kwargs:
kwargs['fit_intercept'] = False
super(LinearRegression, self)\
.__init__(*args, **kwargs)
def fit(self, X, y, n_jobs=1):
self = super(LinearRegression, self).fit(X, y, n_jobs)
sse = np.sum((self.predict(X) - y) ** 2, axis=0) / float(X.shape[0] - X.shape[1])
se = np.array([
np.sqrt(np.diagonal(sse[i] * np.linalg.inv(np.dot(X.T, X))))
for i in range(sse.shape[0])
])
self.t = self.coef_ / se
self.p = 2 * (1 - stats.t.cdf(np.abs(self.t), y.shape[0] - X.shape[1]))
return self
Volé de ici .
Vous devriez jeter un oeil à statsmodels pour ce type d'analyse statistique en Python.
Vous pouvez utiliser sklearn.feature_selection.f_regression.
Le code dans la réponse d'elyase https://stackoverflow.com/a/27928411/424041 ne fonctionne pas réellement. Notez que sse est un scalaire, puis il essaie de le parcourir. Le code suivant est une version modifiée. Pas incroyablement propre, mais je pense que cela fonctionne plus ou moins.
class LinearRegression(linear_model.LinearRegression):
def __init__(self,*args,**kwargs):
# *args is the list of arguments that might go into the LinearRegression object
# that we don't know about and don't want to have to deal with. Similarly, **kwargs
# is a dictionary of key words and values that might also need to go into the orginal
# LinearRegression object. We put *args and **kwargs so that we don't have to look
# these up and write them down explicitly here. Nice and easy.
if not "fit_intercept" in kwargs:
kwargs['fit_intercept'] = False
super(LinearRegression,self).__init__(*args,**kwargs)
# Adding in t-statistics for the coefficients.
def fit(self,x,y):
# This takes in numpy arrays (not matrices). Also assumes you are leaving out the column
# of constants.
# Not totally sure what 'super' does here and why you redefine self...
self = super(LinearRegression, self).fit(x,y)
n, k = x.shape
yHat = np.matrix(self.predict(x)).T
# Change X and Y into numpy matricies. x also has a column of ones added to it.
x = np.hstack((np.ones((n,1)),np.matrix(x)))
y = np.matrix(y).T
# Degrees of freedom.
df = float(n-k-1)
# Sample variance.
sse = np.sum(np.square(yHat - y),axis=0)
self.sampleVariance = sse/df
# Sample variance for x.
self.sampleVarianceX = x.T*x
# Covariance Matrix = [(s^2)(X'X)^-1]^0.5. (sqrtm = matrix square root. ugly)
self.covarianceMatrix = sc.linalg.sqrtm(self.sampleVariance[0,0]*self.sampleVarianceX.I)
# Standard erros for the difference coefficients: the diagonal elements of the covariance matrix.
self.se = self.covarianceMatrix.diagonal()[1:]
# T statistic for each beta.
self.betasTStat = np.zeros(len(self.se))
for i in xrange(len(self.se)):
self.betasTStat[i] = self.coef_[0,i]/self.se[i]
# P-value for each beta. This is a two sided t-test, since the betas can be
# positive or negative.
self.betasPValue = 1 - t.cdf(abs(self.betasTStat),df)
Une méthode simple pour extraire les valeurs p consiste à utiliser la régression de statsmodels:
import statsmodels.api as sm
mod = sm.OLS(Y,X)
fii = mod.fit()
p_values = fii.summary2().tables[1]['P>|t|']
Vous obtenez une série de valeurs-p que vous pouvez manipuler (par exemple, choisissez l'ordre que vous souhaitez conserver en évaluant chaque valeur-p):
Il pourrait y avoir une erreur dans la réponse de @ JARH dans le cas d'une régression multivariable. (Je n'ai pas assez de réputation pour commenter.)
Dans la ligne suivante:
p_values =[2*(1-stats.t.cdf(np.abs(i),(len(newX)-1))) for i in ts_b],
les valeurs t suivent un distribution du khi-carré du degré len(newX)-1 au lieu de suivre une distribution du khi-carré du degré len(newX)-len(newX.columns)-1.
Donc, cela devrait être:
p_values =[2*(1-stats.t.cdf(np.abs(i),(len(newX)-len(newX.columns)-1))) for i in ts_b]
(Voir valeurs t pour la régression MCO pour plus de détails)
la valeur p est parmi f statistiques. si vous voulez obtenir la valeur, utilisez simplement ces quelques lignes de code:
import statsmodels.api as sm
from scipy import stats
diabetes = datasets.load_diabetes()
X = diabetes.data
y = diabetes.target
X2 = sm.add_constant(X)
est = sm.OLS(y, X2)
print(est.fit().f_pvalue)
Vous pouvez utiliser scipy pour la valeur p. Ce code provient de la documentation scipy.
>>> from scipy import stats >>> import numpy as np >>> x = np.random.random(10) >>> y = np.random.random(10) >>> slope, intercept, r_value, p_value, std_err = stats.linregress(x,y)