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TA的每日心情 | 开心 2023-7-31 10:17 |
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签到天数: 198 天 [LV.7]常住居民III
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 |
【R语言】回归分析案例:北京市商品房价格影响因素分析' l1 a/ W- E/ z7 C- s$ x+ D
这一案例是王汉生老师《应用商务统计分析》方差分析章节的案例,主要对离散型变量进行了处理。
" w4 v& t, G3 o; w; y这里将连续型变量也加进来,进行协方差分析,建立完整的模型。 首先对房价进行对数变换,解决异方差问题: * l9 U$ \$ u5 y7 ]/ M
行描述性统计分析,各连续型变量之间的相关关系如下:
" n7 I) T/ z+ d+ Z ; n" u8 d1 M8 i' a$ y& c
名义变量的EDA一般做箱型图。 模型按照全模型-变量处理(分箱等)-变量选择-回归诊断等步骤建立。 " ^6 ~- I1 `9 Y8 x6 b+ S
" v+ h% t0 g; q# U+ v8 b$ N( L
![]()
3 }/ C+ O \6 B$ j) H# I1 e最终模型残差图:/ c B% G9 t2 Z3 x6 z! M9 |
$ V* X: V) H4 b) K i
通过模型分析结果可知,影响北京市商品房平均销售价格的主要因素有:
) J0 j; D# J/ g2 v5 ?* T5 D属性变量:所在辖区、所在环线、物业类别、装修状况、容积率大小(新引入);连续变量:绿化率、停车位住户比
) ]" u8 o" \9 w& v1 s, W9 k; d属性变量的具体影响在此处分析略去。
' M% ?1 y' F, @连续型变量的影响主要为:
* T# C' t; o1 `) N% s 绿化率:绿化率的影响十分显著,由系数估计值为正,说明对房价有正向影响,绿化率越高的楼盘房价越高;
( f" J, F* p# I* @$ H { 停车位住户比:有较显著的影响,停车位住户比越高,价格越高;
9 {7 Z; V1 s7 T2 k/ n6 {同时,原本为连续型变量的容积率经过离散化变为属性变量后:1 m& P, G7 q: I0 \% f/ J
容积率大小:容积率分组有较显著的影响,高容积率的小区商品房价格更贵;& @+ |6 p4 v& C' D& |
容积率与环线之间存在着交互效应。 ^" i; t) |5 ^: Y' P" N
rm(list=ls()) #清空当前工作空间
2 ~- `" a* d( s6 h- Q" I) o. Vsetwd("D:/回归分析"); F' h5 o* O$ E6 w1 r M6 I7 L
a=read.csv("real.csv",header=T) #读入csv格式的数据,赋值为a
4 O/ s2 n9 f/ x: J4 cView(a)) l* D, h) J T
attach(a)7 F& h W" H- [) T9 E8 c* E$ d
names(a)
" s$ h' Q: {1 h8 k3 F9 u" e& U/ e, V0 ]; q% Y0 R
* p* G6 P; e! m z% x& p" b
##描述性统计
# n' i" ] o0 S( S- o. O
) ?9 @: I- N. g+ i5 N
% H! o$ t7 |! \1 K#未做处理的响应变量分布情况# v* b2 _. l8 [
par(mfrow=c(1,1))% f& a; u0 ^$ @- t& A5 ^$ j
hist(price)9 M+ P9 C5 O' u; \2 P& B" o, p
summary(price) #查看响应变量的描述统计量
) j+ E" z6 r2 \7 Z/ s8 h) \! Q#连续型变量描述性统计
8 R5 [ L6 I( e+ @2 g1 E* Owindows()' L, d: ~1 ] E( F" ], o' ]6 x; ^8 I/ e0 R
pairs(a[,c(6:10)]) #所有连续型变量间的散点图7 y& |9 C5 i! e
par(mfrow=c(2,2))
! s& j" H# g+ g, B) a7 y% ^plot(rong,price) #每个连续型因变量与响应变量间的散点图0 B9 }" s1 N* h. I4 h
plot(lv,price)1 g6 d/ \- Q7 G* N y- ]
plot(area,price)
$ ]8 c7 u1 P* a# I" {plot(ratio,price)
3 z( n9 v! a' @; hsummary(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的描述统计量
$ j ?6 g% E8 J: Fcor(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的相关系数! j# V/ T. P \
#属性变量描述性统计
$ q6 x; Z9 u+ t9 k0 j0 ]1 ]4 twindows(); C1 T3 |* o7 Z. n
par(mfrow=c(2,3)) + ?( V* g1 I$ j$ ^' `
boxplot(price~dis) #每个属性变量关于响应变量的箱型图
1 D+ w+ y) V# X$ D6 y1 ]5 Jboxplot(price~wuye)
f) `8 _- ~. N( I/ Q+ Mboxplot(price~fitment) 8 @% Q5 b2 Q7 W, K( C: |
boxplot(price~ring) ! d, K1 c% y9 ]) e3 h; ]4 l
boxplot(price~contype)
# U7 n$ }) p7 _0 B# l4 K V# ~5 h/ A
' h0 C2 w* q6 N. H7 y" m1 b
( j K' h$ u( C- v6 f2 Q$ F; U& k. q* F% [( |, O
##模型建立
* b$ H( i2 l; R5 b/ s! w. a6 N
* k9 }1 n: G; N; C
: h- w I k0 a! v#在方差分析模型基础上加入连续型变量
3 e1 J9 i9 X4 L% x$ m9 W9 w3 q2 g% Qlm1=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+rong+lv+area+ratio)% |- K' N4 W4 I8 f4 _! Q7 E
anova(lm1) #方差分析
F- U5 D5 ]4 O1 ?! F; P+ ]7 qsummary(lm1) #模型参数估计等详细结果
( V8 j* S1 H- ^/ q! {3 j5 R awindows()& r: ?+ ^0 R" I
par(mfrow=c(2,2))' P6 |3 K2 f9 `, D" j" ^7 z
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断做残差图
2 A+ B& y7 m b( ]- W; M" F2 ~4 v" b3 k a! j
1 J3 @5 }' J3 \0 B6 z1 s0 H7 g+ P" h, Q k- v2 [
' h! t+ Z/ l4 n; k5 r q4 J##变量处理0 y' k. C! t1 C e) A
: E5 H2 M! h1 z
4 \) A( W6 O; h% w' c( g
###对不显著的变量采用分组的方式希望能达到显著的效果
1 p6 Q+ s6 V1 \5 M0 ~' G##对容积率的处理/ Z( H! J! u/ v3 h4 J k8 K
windows()
: W! [" K% S! l, `% d+ O$ Bn = 4
' ]/ M; S/ M3 W+ x' y6 Rboxplot(price~ceiling(rong/n)) #容积率多分组下的箱型图 2 H. B% Q& q) P4 {) H. ^; ]
table(ceiling(rong/n)) #容积率各分组下的样本数
" H l f) \! F3 ~ l m: v. |ronggrp=1*(rong>n) #进行二分类
" R; x5 {! G) V3 B* \" n#ronggrp=ceiling(rong/n)
- n: ?" U4 a& m4 U7 rtable(ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的样本数4 R% t3 A" ]$ |
windows()
- p! ^( A7 U, W+ W" G+ Dboxplot(price~ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的房价箱型图! W9 ^0 T- o5 |1 ]3 N
windows()/ n6 Y7 Y4 ^2 Z$ k+ d
par(mfrow=c(1,2))* N. R' l1 l8 ?3 h/ S
boxplot(rong~ring) #容积率与环线箱型图5 d' B; b# W/ Q: e2 N5 p
boxplot(price~ring) #房价与环线箱型图
- s% _& U6 X3 O7 v0 P! {#加入容积率分组和容积率分组*所在环线交互因子的模型
- ]+ Y6 F5 a2 b9 y4 s4 Zlm2=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+area+ratio)
5 j; i2 K0 b& ~" r( r% Z% Lanova(lm2) #方差分析
L$ Q4 G! m6 ^* m& @, J* Ksummary(lm2) #模型参数估计等详细结果
+ e5 g$ [) t, z$ t* s, @windows()7 j: h0 B0 p; M% D* ?* \7 V3 m
par(mfrow=c(2,2)), l$ |8 V5 ^& X: b: n, n2 e' A1 a" j* Y
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断, b& A! g' v/ j2 `' [, n" q
5 A2 u+ N$ U4 g4 O* m6 S+ Z, I
( k' Z0 O3 Z$ x& }+ `##对小区面积的处理 N; L6 N3 q4 p1 `- A6 w$ E
summary(area), O0 q" {5 |! r) P0 Q6 n
plot(area,price)
" l4 ~! b/ E) G _windows()
9 G0 b2 e) ~* J3 g" Wn = 150000
% f* o; p6 ^7 T: ]0 x; v$ lboxplot(price~ceiling(area/n))
/ I2 J: G7 K" ntable(ceiling(area/n)) 1 p' s( Z" @7 P+ |# D. Q; a, I
areagrp=1*(area>n)- s( H# ~( i% m, K
table(ceiling(areagrp))3 i* t6 E, P; b
boxplot(price~ceiling(areagrp))
; _( o5 S% [( v* [$ F#加入小区面积分组的模型
3 _0 o2 r: x$ E( Q( T, e3 q, V* Plm3=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+as.factor(areagrp)+ratio)$ `/ k/ @+ ^* V: [
anova(lm3) #方差分析
2 N2 @( J5 `6 Y% e2 Y9 Y" Esummary(lm3) #模型参数估计等详细结果
/ m% _0 w* p6 Z4 p8 x+ [* X. wwindows()# q( w5 Y1 ]1 t; E3 [) |/ q
par(mfrow=c(2,2))
2 ?1 K) [ d, s0 }0 m8 J' W9 ?7 `plot(lm3,which=c(1:4)) #回归诊断* K; T; G0 c% c! y
# `4 L! m. Q; D9 G
8 O# `) b6 S* I, [1 y8 b##变量选择4 |; S1 W% z. j A! H3 b6 Q! ?
9 R6 x. H/ F7 q6 p
2 u% ~, {9 t: y' z6 Q ^##AIC准则下的变量选择) H; b& b9 L! n9 C8 f; s
lm4.aic=step(lm3,trace=F) #根据AIC准则选出最优模型,并赋值给lm.aic# B7 ^7 r0 |: h2 ]3 l
summary(lm4.aic) #给出模型lm.aic中系数估计值、P值等细节5 [2 N) J; b- g; S- ?9 G
##BIC准则下的变量选择. ?/ d) \8 d' [) p. y: s
lm5.bic=step(lm3,k=log(length(a[,1])),trace=F) #根据BIC准则选出最优模型,并赋值给lm.bic
' x; d. n# Q, A5 Q# F0 Vsummary(lm5.bic) #给出模型lm.bic中系数估计值、P值等细节
7 F! L e2 w y8 i
7 S+ B8 M' O9 i/ I7 l) N8 ? t( v$ B5 Q! r" `
#选用AIC准则下的模型进行回归诊断" C2 ^0 [2 Q0 o( `) N# u
windows()* t1 v% h2 H4 D+ o! h
par(mfrow=c(2,2))0 I* r, q" P0 R% ], J
plot(lm4.aic,which=c(1:4)) . @1 m1 o8 p% Z6 ?: j+ @$ ^$ {
. x4 ]& s4 H! r L1 K: J, m$ ^ {* E: g
1 h' t4 d' o# X9 L* v: l2 ]7 N+ t6 x( t6 B
##数据变换! g: u2 S( ]/ f
; D# J8 \/ O* u H- N
. R' `" B e% E# m3 h
#box-cox变换
: I% _6 d' e1 p0 G( i; Flibrary(MASS)" S4 O# K# f' {9 l5 }
b=boxcox(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+ratio, data=a,lambda=seq(-3, 3, by=0.1))
- ^1 j& n2 @0 _I=which(b$y==max(b$y)) #定位似然函数最大的位置
! y- V# X" x( Klambda = b$x[I] #精确的λ值
. x/ v" c6 p1 ?3 r#λ接近于0,为模型简洁性,可以直接进行对数变换
1 V# b& A8 i2 F5 P& a( `logprice <- log(price)% W; @9 S* F; \# s' q. f
hist(logprice)
0 m1 q3 F% W- R/ K0 s! M0 Z2 ]0 I; r0 }6 a8 r( A4 U9 R
3 r" |7 y) Q! i
##最终模型与诊断. P+ m \0 g" d; y
: K/ }/ N- _. o$ Z
) s6 o! Q: A Q# s4 x) L9 _* X7 u
lm6=lm(logprice ~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+ratio)
3 C& s: L8 k/ r! g2 V6 G* L9 Swindows()2 V. {2 J1 F# r' w
par(mfrow=c(2,2))
& K1 X1 O3 p8 ]( y: K. _plot(lm6,which=c(1:4))9 e: M& g2 ?$ ^6 ?$ S3 W0 C8 Z
anova(lm6)
1 ^. P+ |; ]. P- g0 D7 V4 m' esummary(lm6)
6 G& o/ `: C# Y6 T) ^8 J
4 J3 p2 Y, t5 H$ r' x1 K+ G! }2 ]/ I
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/ T. }, [1 e' \, Q
2 |7 J" A: W _6 C) ?1 y. B8 p7 m1 Y2 h7 L, b" d7 a- T
# W0 \* @2 w, T7 u) _. z& r
|
zan
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