단계적 로지스틱 회귀 및 샘플링


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SPSS의 데이터 집합에 대해 단계별 로지스틱 회귀 분석을 적용하고 있습니다. 이 절차에서는 모델을 대략 임의의 하위 집합에 맞 춥니 다. 전체 표본의 60 %, 약 330 건입니다.

내가 흥미로운 점은 데이터를 다시 샘플링 할 때마다 최종 모델에서 다른 변수가 나타나고 나오는 것입니다. 최종 모형에는 항상 소수의 예측 변수가 있지만 표본에 따라 다른 예측 변수가 들어오고 나옵니다.

내 질문은 이것입니다. 이것을 처리하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 예측 변수의 수렴을 기대하고 있었지만 실제로는 그렇지 않습니다. 일부 모델은 운영 관점에서 훨씬 직관적으로 이해되고 (의사 결정자에게 설명하기 더 쉬울 수 있음), 다른 모델은 데이터에 약간 더 적합합니다.

간단히 말해서, 변수가 뒤섞여 있기 때문에 내 상황을 어떻게 다루는 것이 좋습니까?

미리 감사드립니다.

답변:


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단계별 절차를 사용하려면 다시 샘플링하지 마십시오. 하나의 무작위 서브 샘플을 한 번에 만듭니다. 그것에 대한 분석을 수행하십시오. 보류 된 데이터에 대해 결과를 검증하십시오. 대부분의 "중요한"변수는 중요하지 않은 것으로 판명 될 것입니다.

( 2015 년 12 월 편집 : 실제로 리샘플링, 단계별 절차 반복 및 재확인을 통해 간단한 접근 방식을 뛰어 넘을 수 있습니다 : 이것은 교차 검증의 형태로 이어질 것입니다. 능선 회귀, 올가미 및 탄성 그물과 같은 선택은 단계적 회귀보다 바람직 할 수 있습니다.)

데이터에 조금 더 잘 맞는 변수가 아니라 의미있는 변수에 초점을 맞 춥니 다. 330 개 레코드에 대한 소수 이상의 변수가있는 경우, 우선 과도하게 적합 할 위험이 큽니다. 단계적 회귀에 대해 상당히 엄격한 출입 기준을 사용하는 것이 좋습니다. 테스트 또는 테스트 의 임계 값 대신 AIC 또는 를 기준으로 합니다.씨피에프티

(독립 변수의 적절한 재 발현을 식별하기 위해 분석 및 탐색을 이미 수행했으며, 상호 작용 가능성이 높은 것으로 확인했으며 종속 변수의 로짓 사이에 대략 선형 관계가 있음을 확인했다고 가정합니다. 그렇지 않은 경우이 필수 예비 작업을 수행 한 다음 단계적 회귀로 돌아갑니다.)

내가 방금 말한 것처럼 일반적인 조언을 따르는 것에주의하십시오 :-). 접근 방식은 데이터의 특성, 변수 수 등 분석의 목적 (예측, 외삽, 과학적 이해, 의사 결정 등)에 따라 달라집니다.


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모델 해석의 중요성을 강조하는 +1 더 복잡한 교차 검증 체계를 가진 정보가없는 ML 접근법 (또는 앙상블 방법)에 대해서는 아무 것도 추가하지 않겠습니다. 한 결과를 다른 결과와 비교함으로써), 그리고 (2) 우리가 예측 또는 설명 모델을 찾고 있는지 여부에 달려 있습니다.
— chl

통찰력 주셔서 감사합니다. 검색 공간을 좁히기 위해 사전 검사를 수행했으며 변수가 가장 적은 예측을위한 최상의 모델을 찾고 싶습니다. 나는 7 명의 예측자를 모델에 던지고 있는데, 내가 이해하는 것처럼 괜찮습니다. 나는 샘플을 고수한다는 아이디어를 이해하지만, 반대로 모델이 근본적으로 다르고 결과가 완전히 샘플에 의존한다는 것을 보여주었습니다.
— Btibert3

@ Btibert3 맞다 : 결과가 데이터의 임의의 하위 집합에 따라 다를 때, 독립 변수가 독립 변수의 강력하거나 일관된 예측 변수가 아니라는 증거로 볼 수 있습니다.
— whuber

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중요한 질문은 "왜 변수가 적은 모델을 왜 원하십니까?"입니다. 모델을 운영하는 데 필요한 데이터 수집 비용을 최소화하기 위해 가능한 적은 변수를 원한다면 whuber와 mbq가 제공하는 답변이 훌륭한 시작입니다.

예측 성능이 실제로 중요한 것이라면 기능 선택을 전혀하지 않고 정규화 된 로지스틱 회귀를 사용하는 것이 좋습니다 (리지 릿 회귀 참조). 실제로 예측 성능이 가장 중요했던 경우에는 작은 데이터 집합에 과적 합을 피하기 위해 일종의 "벨트 앤 괄호"전략으로 포장 된 정규화 된 로지스틱 회귀를 사용합니다. 회귀 분석에서 부분 집합 선택에 관한 그의 저서 에서 Millar 는 부록의 조언을 거의 제공하며, 많은 특징에 대한 문제는 많지만 많은 관찰에 대해서는 훌륭한 조언이라는 것을 알았습니다.

데이터를 이해하는 것이 중요하다면, 데이터를 이해하는 데 사용 된 모델이 예측을 수행하는 데 사용 된 것과 동일 할 필요는 없습니다. 이 경우 데이터를 여러 번 리샘플링하고 샘플 전체에서 선택된 변수의 패턴을 살펴보고 유익한 변수를 찾습니다 (mbq에서 알 수 있듯이 기능 선택이 불안정한 경우 단일 샘플이 전체 그림을 제공하지 않음). 그러나 나는 예측을 위해 여전히 정규화 된 로지스틱 회귀 모델 앙상블을 사용했습니다.


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정규화 된 로지스틱 회귀에 대한 포인터의 경우 +1 "데이터를 여러 번 리샘플링"할 때 공식적으로 "패턴을 볼"수있는 방법이 확실하지 않습니다. 데이터 스누핑과 비슷하게 들리므로 좌절과 오류가 발생할 수 있습니다.
— whuber

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선택이 불안정 할 때 기능 선택은 항상 좌절과 오류의 레시피가됩니다. 하나의 샘플 만 사용하면 좌절감을 줄일 수 있지만,보고있는 특정 샘플에서 가장 잘 작동하는 것을 기반으로하여 문제의 관련 기능에 대한 추론을 이끌어 낼 수 있으므로 오류 가능성이 높아집니다. 장착. 리샘플링은 기능 선택의 불확실성에 대한 아이디어를 제공합니다. 이는 종종 마찬가지로 중요합니다. 이 경우 데이터가 충분하지 않기 때문에 관련 기능에 대한 강력한 결론을 도출해서는 안됩니다.
— Dikran Marsupial

좋은 지적; 사람들이 리샘플링으로 만 의미를 세는 것을 싫어하면 정말 낭비입니다.

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일반적으로 기능 선택에는 두 가지 문제점이 있습니다.

  • 가장 작은 오차를주는 가장 작은 변수 세트를 찾는 최소 최적
  • 모든 관련 당신은 문제에 관련된 모든 변수를 찾는 경우,

예측 변수 선택의 수렴은 모든 관련 문제의 영역에 있으며, 이는 매우 어렵 기 때문에 로지스틱 회귀, 무거운 계산 및 매우 신중한 처리보다 훨씬 강력한 도구가 필요합니다.

그러나 첫 번째 문제를 겪고있는 것처럼 보이므로 걱정할 필요가 없습니다. 나는 일반적으로 두 번째 whuber의 대답을 할 수 있지만 리샘플링을 포기해야한다는 주장에 동의하지 않습니다. 여기서 기능 선택을 안정화시키는 방법은 아니지만 그럼에도 불구하고 결합 된 기능 선택 + 훈련의 성능을 추정하기위한 시뮬레이션이 될 것입니다 따라서 정확성에 대한 자신감을 얻을 수 있습니다.


+1 리샘플링을 많이하면 혼란스럽고 오도 될 것 같습니다. 교차 검증 또는 검증을위한 홀드 아웃 샘플을 통해 제어 된 방식으로 리샘플링하는 것은 문제가되지 않습니다.
— whuber

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당신은 수있는 종이 언뜻 안정성 선택 JR 주의적에 Meinshausen 및 BUHLMANN에 의해. Soc B (2010) 72 4 부와 그 이후의 논의. 반복적으로 데이터 포인트 세트를 두 개의 반으로 나누고 각 절반에서 기능을 찾을 때 발생하는 상황을 고려합니다. 반쪽에 보이는 것이 반쪽과 일치하는 것과 무관하다고 가정하면 잘못 선택된 변수의 예상 수에 대한 경계를 증명할 수 있습니다.


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