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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
! ]3 L7 X8 [; |6 \! ^! Y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。
. j3 D, h' a+ }6 m* R+ u7 P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: ![]()
: P \. z$ R5 T1 U ^行描述性统计分析,各连续型变量之间的相关关系如下:
) L! m( S/ B- s8 W7 o2 O. G* T, }: |![]()
7 C: Q7 W5 c9 K9 {$ O) }7 U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。
# x9 J5 @ @' X S, h1 b![]()
% u h" p9 w: d0 H6 i![]()
' n3 C$ B! z; E- }& W& E' ]6 ?最终模型残差图:! Z3 Y3 _; C/ i& |/ e/ S
- D1 z, U& 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:
# x* T5 t! h9 l& t# l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8 g! ` D: _% i+ m2 W' ~
属性变量的具体影响在此处分析略去。
9 j. ?& d4 v, w连续型变量的影响主要为:
- e- n9 K8 y( ~, V+ z- L 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;3 x8 B' P6 S4 A: Y# _, a) {- Y
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;7 D: R& X# i) t6 l- Y6 s4 L4 \
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:/ D5 k& w$ [, k; R* m9 L
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;8 {3 `4 ]3 o, w$ c; @
容积率与环线之间存在着交互效应。( O* Y% }2 u4 i' g5 C0 m1 U
rm(list=ls()) #清空当前工作空间
" o C2 X, p+ d2 x1 psetwd("D:/回归分析") X% H8 L; a, `9 H
a=read.csv("real.csv",header=T) #读入csv格式的数据,赋值为a8 D9 d3 b* V7 o; a ^# |
View(a)( ^! m9 z. M# X3 Z4 f G- ^
attach(a)
% g" }3 `1 C' G' p' N! o o) Inames(a)8 e! O% w: p8 i# \ D% R
1 A+ x8 H# z: Y$ J' ~/ d" d
0 D- |3 Z! n0 p* X6 N* K, n! H' U##描述性统计
' A i4 M; A9 J% m! M8 X2 C/ L% v* W3 I3 h9 j
9 o/ z- G& r/ I) n; V#未做处理的响应变量分布情况
: z; T4 W! U& T9 Tpar(mfrow=c(1,1))
- J& S; o# e; U5 o% L. s7 Bhist(price)9 o( h, O. F8 a6 Z
summary(price) #查看响应变量的描述统计量
$ r- E0 [% D7 H+ @+ G#连续型变量描述性统计
6 y- X9 f7 g- R- R _5 jwindows()
, {; T) [- Z# `) z$ d" A; k& Dpairs(a[,c(6:10)]) #所有连续型变量间的散点图1 a z2 L( l" ^
par(mfrow=c(2,2))
" W* w/ x" \# F1 bplot(rong,price) #每个连续型因变量与响应变量间的散点图
" j) N5 r- o4 G+ W! Uplot(lv,price)* K8 t9 Z1 j; z2 |" D8 c- X3 F
plot(area,price)
{+ i4 M. Z7 r1 z6 Splot(ratio,price)9 M8 t! K* D' F1 q1 ?$ @2 {
summary(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的描述统计量6 b" r8 X$ w+ U2 y; c
cor(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的相关系数
+ b) e2 m9 W# Q/ l; Q+ Q#属性变量描述性统计8 O$ \2 C' r0 V$ h- X4 b4 u- B
windows()
% H6 S0 W G8 \/ Tpar(mfrow=c(2,3)) 3 J6 z4 s$ L2 I; {, Z6 r: t$ n
boxplot(price~dis) #每个属性变量关于响应变量的箱型图
. ]# _* S! M" T1 T5 Fboxplot(price~wuye)
5 f3 A) C5 c7 ^3 g1 Aboxplot(price~fitment) 2 N& M0 c9 C! H
boxplot(price~ring)
# Y j$ L* A/ T6 B/ nboxplot(price~contype)
3 c5 L4 E1 ?4 V" \
& M% [) A% r6 x$ ]- S
# w" x/ J+ k0 T! b' h
- w1 g6 w ]0 ^( V' R* A9 j) [9 U4 P+ F1 s
##模型建立- g. P6 x2 W- h" q5 [9 c$ s
$ l7 n: Q5 t( \8 X6 w! d0 ?0 d+ y/ Q7 A, h$ H8 k' Y( l
#在方差分析模型基础上加入连续型变量
' j( D5 w0 e+ ~lm1=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+rong+lv+area+ratio)+ O$ j9 h! Y7 M$ n. p
anova(lm1) #方差分析
. `% L; ]* \% n6 e7 ]summary(lm1) #模型参数估计等详细结果
9 C; |# ?# u# g! T, B X7 vwindows()" h' Q9 E1 o3 E) W- u$ g
par(mfrow=c(2,2))* h1 _3 c8 E. k0 |! w8 _
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断做残差图$ p* Q3 Y" @. y/ P3 Q6 ^7 w: B
, X, ]: x* A, J4 }& _
8 ~( }5 p8 X6 p4 ]' p% \$ k7 v8 O2 f) A" E+ `8 R
7 z6 a8 Y- J2 r3 V3 X3 E##变量处理7 L; C; Y/ H7 ?- ]5 e
& w0 J: V( q, E6 e
/ B+ Z. Y! { Z( w# D###对不显著的变量采用分组的方式希望能达到显著的效果9 {; i2 k. U1 L% l! G* N- w' l
##对容积率的处理/ w5 B/ Q5 M; _& x% u( ?/ ~
windows()
7 ^; h( }3 z, O5 m% P* D& Mn = 4
* J$ m- }) @/ N* ~boxplot(price~ceiling(rong/n)) #容积率多分组下的箱型图 6 k1 M$ j* p7 d* ^7 \& A1 b
table(ceiling(rong/n)) #容积率各分组下的样本数: N3 P& K# w/ v; m/ D1 O" P6 s
ronggrp=1*(rong>n) #进行二分类2 U, R' ~4 o7 J7 I4 \
#ronggrp=ceiling(rong/n)
" P0 C* `& A' t! _9 A, Mtable(ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的样本数2 m$ J4 I7 _# l1 W5 D5 I9 k
windows()$ d6 t6 ^+ X9 ^0 z" E
boxplot(price~ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的房价箱型图5 q6 @6 U( h- H# K3 k, G" S3 |7 A! L
windows()
/ W( x+ _5 u+ ^, }' {par(mfrow=c(1,2))9 q7 A, P- K. l
boxplot(rong~ring) #容积率与环线箱型图
+ [- x$ i/ c- P, o2 q0 F1 s: W( fboxplot(price~ring) #房价与环线箱型图
& Y* K! N2 H/ S* Z" R0 N#加入容积率分组和容积率分组*所在环线交互因子的模型
: y) y8 c3 Z: y; o, Nlm2=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). ]* p0 z0 |( g3 } x, t3 H% ]% C/ s
anova(lm2) #方差分析% a# V9 V. X: l- T* J
summary(lm2) #模型参数估计等详细结果! x# _+ U! a8 P6 L+ {3 m
windows(); x" k; V) p, s9 M' l' Y6 Y
par(mfrow=c(2,2))
; j. r- ?1 v. J. u0 P3 gplot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断
1 n- b7 F9 g& { T. _4 h* ]
5 Q& e$ x9 K5 }) L. y( }+ _) ]% v3 @
##对小区面积的处理
- x7 M0 |% P% msummary(area). w! n( `% P9 K* I; F
plot(area,price)
0 o5 }( o8 r! e+ y" ]0 {windows()$ m' n3 i5 @- j# X1 r8 P
n = 1500009 E0 Q" {% b/ Q+ Z- n7 c) H
boxplot(price~ceiling(area/n)) % o* j) f. e, r9 w
table(ceiling(area/n))
5 W4 O$ {% S# s$ xareagrp=1*(area>n)
9 }7 F9 {3 i( g) n) Z( Z4 J3 ctable(ceiling(areagrp))
6 L% c* V/ G- O8 z3 u! z- E! h/ d% @boxplot(price~ceiling(areagrp))* g0 x- [6 ~/ d% ]) M
#加入小区面积分组的模型& n; }: ]" H9 }1 {
lm3=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)$ U, N/ k+ j$ |+ b+ w
anova(lm3) #方差分析) o' U: ]; h+ \, h
summary(lm3) #模型参数估计等详细结果
$ ^: T* E" Z, ~( \) v# dwindows()
8 |1 d5 S8 r; e( Cpar(mfrow=c(2,2))$ L2 @, N7 z v9 v; I
plot(lm3,which=c(1:4)) #回归诊断; F; P- z* u8 `9 Y) M3 p4 o; y$ R
* f& o! s) J. q9 e+ ?5 a- ^
* t0 H7 h5 M* |5 b3 J+ [##变量选择6 q+ g; z4 j" K: U0 I3 |; K
8 d1 T/ R6 k$ q4 V, A/ M; E& V3 C7 Q4 N
##AIC准则下的变量选择
" W$ j w6 I; V5 N+ @lm4.aic=step(lm3,trace=F) #根据AIC准则选出最优模型,并赋值给lm.aic
# m, {+ J* g5 o; T* Tsummary(lm4.aic) #给出模型lm.aic中系数估计值、P值等细节4 h$ w! L. W& p) ~- y) Q7 c
##BIC准则下的变量选择+ N/ k! p1 c; d3 C5 I/ Z1 P
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- t }* p0 N0 c* O" M/ f
summary(lm5.bic) #给出模型lm.bic中系数估计值、P值等细节
/ D6 j4 D; `1 ^. w+ y" m2 w, O1 s) E* e) a& z1 U
* |4 I6 I1 y0 a! K6 S
#选用AIC准则下的模型进行回归诊断
9 @ D; e) v) O) lwindows()( x) d& a; Z4 r9 z' H1 y4 Q: d" W
par(mfrow=c(2,2))# } V! Q; N# Q u1 o6 h
plot(lm4.aic,which=c(1:4)) : L1 m \3 h- Q- C7 U2 G6 M
. ` K' ?( s9 w6 W) t- h
) g/ C4 ?8 ]2 S" ~
5 k+ k( l/ Y$ p, y% U+ E+ Z" P- \' j; Z: Z
##数据变换
/ x. P8 f+ Y. M$ l+ f3 }/ N# c' Z: G7 q4 X% l T/ P* F$ _
; u7 G; K0 {# r& _& I#box-cox变换$ e( R' {8 o3 J9 f! I+ O6 ^
library(MASS): S5 f6 w P$ u. T8 Y/ U! n
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)) n9 j# y1 V" w- i
I=which(b$y==max(b$y)) #定位似然函数最大的位置
& ^/ y/ H; E. Q% V* J. l6 Tlambda = b$x[I] #精确的λ值- T. W. A8 m- x: ]2 h
#λ接近于0,为模型简洁性,可以直接进行对数变换
+ W+ i4 r9 I. xlogprice <- log(price)
( @! G" k1 M8 [- Jhist(logprice)
: O4 s+ u7 d5 X5 S
9 Y; |' u, o7 \1 k5 @' b" p& @: s% A$ T
##最终模型与诊断3 |- E; a5 K, }
$ E5 b) `3 M6 r+ ~
! U! S, X' N4 m \ }lm6=lm(logprice ~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+ratio)
- K0 B/ E" P- Ewindows()
5 m) r7 H7 I- c3 T, apar(mfrow=c(2,2))
, C B+ t/ g! j% y! M/ ~6 uplot(lm6,which=c(1:4)); y8 g0 Q; e$ H6 }( u& z
anova(lm6)
$ N3 b( _# I+ y# {# ]0 osummary(lm6)
3 }4 q/ M' F2 Y/ g* n ?. H' `" K# M( Y" `6 H4 H$ G
1 S/ U- m9 ?4 |# z
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/ y# Q$ i6 T _1 L( L3 M% \
) v* L+ ?" K( v+ n/ H( q
/ s) y3 r2 ]! V* H+ s
0 `. x, Z+ U3 E9 V. d4 S1 h |
zan
|