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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
# R/ k' i8 K$ k; m' W/ v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。7 K" g: z0 k! Z% x* y7 u) `# ?
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: ' a4 _/ Q. \+ x5 i6 \
行描述性统计分析,各连续型变量之间的相关关系如下:
' C/ S% V$ X9 B & `+ i0 V( g1 R& R' w# t
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。
$ r. V1 Y+ `) l![]()
, l. _( D: N$ w; S4 i i $ R' [! u3 ]0 b4 C
最终模型残差图:
. {6 Z6 i: ~# m/ W& v! z' ~! k( z![]()
6 |2 l, ?/ w6 z! o: Y4 N; k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:
8 Q! d/ k- C6 v N; V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
% ?2 b$ A: I1 f: Z属性变量的具体影响在此处分析略去。
: h0 Y6 f: {& N7 k `! E$ J连续型变量的影响主要为:) M* o% P) w- q5 `' L* t* @
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;
1 ^( y( F# w, m M+ I3 e# T 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;
- T+ N4 T- W4 S8 A) _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:/ n' S8 w/ d- {, i
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;. t. {4 g2 F& F0 p, y3 S9 k
容积率与环线之间存在着交互效应。" X @3 ]9 z$ P+ G* d! Q4 g
rm(list=ls()) #清空当前工作空间
& q* U/ k* k$ D$ d- _setwd("D:/回归分析")( N! P# \4 f2 c) V$ r8 }! \% B
a=read.csv("real.csv",header=T) #读入csv格式的数据,赋值为a
3 ]3 r8 V/ S7 ?" |7 C6 rView(a)
* V! U0 s6 _2 V. lattach(a); n( n8 a9 G" Y" m A3 s
names(a)" V8 q. ]7 u* s0 s
+ F7 f) k3 D. _* D5 N8 m9 X* b* _- c! t/ D' e* ?( N1 P
##描述性统计
3 v2 Z8 p9 |, v# P$ L
. d E- b1 s) ?; n! r4 }3 g/ S6 o! Y% B6 q6 B: j/ R$ m5 X
#未做处理的响应变量分布情况
7 E" \0 P( Y) R% y, p1 q8 [, [par(mfrow=c(1,1))
6 E( B I) e: l$ Z6 Mhist(price)3 x3 c4 b+ ?" U+ P% U6 x4 Z
summary(price) #查看响应变量的描述统计量
8 h8 N3 t0 Y% }) B$ _2 |( M#连续型变量描述性统计: v0 N( ~9 f" J$ i5 W
windows()
: @. W; Z; v) S$ o- c4 kpairs(a[,c(6:10)]) #所有连续型变量间的散点图
J( b+ [7 L4 A3 Epar(mfrow=c(2,2)) 4 F3 o% g# g+ ?7 Z6 X! D
plot(rong,price) #每个连续型因变量与响应变量间的散点图7 o6 F1 k+ A% f$ x- A2 j
plot(lv,price)
& Q# f/ y( D% A0 O. `8 E1 Aplot(area,price)3 s( z) G$ e; P' W) m# O
plot(ratio,price). a0 p" i N9 |- C8 M
summary(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的描述统计量
5 Z- a7 a# ~1 L5 |3 E1 H% T. j; L' mcor(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的相关系数
( Y; P$ ]+ O& u#属性变量描述性统计! o8 ~8 S9 b( ?( X" C, R
windows()
; m' u% r% m0 i* E3 k Lpar(mfrow=c(2,3)) , ]& ?2 A- r0 R1 |
boxplot(price~dis) #每个属性变量关于响应变量的箱型图
& D R! D, g3 sboxplot(price~wuye) % f5 [& z R" Q$ E
boxplot(price~fitment) 3 d) ?$ U! I* E% U
boxplot(price~ring) # {3 i7 {2 H1 f* Y- W- r
boxplot(price~contype)
: X. s$ _" I; A) e8 t7 o$ D1 z r6 T9 x
2 Q% p0 g! S- t7 k: a l" Y
4 y( |2 _+ u0 \( E7 e
7 O4 }1 k# i' k6 _* b+ @##模型建立
9 g. f. }/ N! ~* o; Q; Y& M% Z% B: _4 B' ?; I: H
: R! r% g/ }5 A$ H4 S" l
#在方差分析模型基础上加入连续型变量! b& g1 w: R/ q6 D& S! l
lm1=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+rong+lv+area+ratio)$ `4 ~9 }5 h1 r5 c4 D
anova(lm1) #方差分析) j( O+ R# H+ c o1 Z$ v# ]
summary(lm1) #模型参数估计等详细结果
& F* F+ m3 o3 ?' o. H' N cwindows()' m" a: C- M( u% i- `# }8 ~' r A
par(mfrow=c(2,2))
! Z7 n& k% n# `2 D' aplot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断做残差图6 j1 y: T1 j# @* U. S2 m- F' C' u
0 B4 v6 c: n" ~. T0 T$ q* D7 y( u2 a2 t6 N
* v4 w( l3 q' F5 t, j W8 f& ~& R! |
##变量处理- w3 J& d$ H% U7 k/ z
( a, q& I8 J4 ?" @2 Z6 }- G5 b( D8 l
4 y0 _2 `4 v7 }5 k g R
###对不显著的变量采用分组的方式希望能达到显著的效果% ?6 c+ P6 U0 F; ~ B9 n
##对容积率的处理
( s- M. G5 @( R* X2 x% b1 Ywindows()) x* \- \8 s( t8 I# J$ X$ ]! U
n = 4
, K( M: y9 A$ X7 K2 x1 J4 Uboxplot(price~ceiling(rong/n)) #容积率多分组下的箱型图
0 c1 t7 N+ s! g' z6 [table(ceiling(rong/n)) #容积率各分组下的样本数# c- p3 K6 N" N$ G" I1 i
ronggrp=1*(rong>n) #进行二分类) F N. x6 n v2 d% l
#ronggrp=ceiling(rong/n) 4 u) ~0 ]5 y8 W4 L3 ?) e" X
table(ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的样本数) u$ O. v: s0 U0 L2 c
windows()" B l a+ m9 U/ T
boxplot(price~ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的房价箱型图
& O1 H* K8 d* d9 bwindows()
7 G1 o Z [- K Wpar(mfrow=c(1,2))
2 b: H3 r2 j7 i4 G7 p( A+ Y& Cboxplot(rong~ring) #容积率与环线箱型图
8 d1 O8 i3 i* w' Tboxplot(price~ring) #房价与环线箱型图
8 E* g1 U8 C& h- U5 D- V#加入容积率分组和容积率分组*所在环线交互因子的模型) [/ `! q T) g7 d5 i1 s q. K
lm2=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)/ j2 l3 h! F! ?) c2 R
anova(lm2) #方差分析0 c% w9 J* W( u/ R. @
summary(lm2) #模型参数估计等详细结果 k6 c E6 i, X$ F: j4 T0 q, _
windows()! N8 _! B$ ]/ S- M6 i+ M8 q' \, F
par(mfrow=c(2,2)) g2 B! C; I: f$ p8 m
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断
8 R' f5 y% N) w% u: o- n
/ x: _1 u$ ~* M, ]& N9 Q5 Y4 o
- b! U5 J' i" d9 h##对小区面积的处理( |& I, k, Y7 Z8 M% j7 h
summary(area)5 G: q- l* a( x
plot(area,price)3 _; M2 l! Y# E, J. C5 Y$ M( ]
windows()" P! L' m4 j/ {, s) w( \9 J
n = 1500005 J( i! S U- C9 o a+ J
boxplot(price~ceiling(area/n)) 3 V& ?* e7 y( U7 Y# P4 {& m
table(ceiling(area/n))
! A q9 O' W2 ~areagrp=1*(area>n)
P# x' J& m5 k/ b$ P P3 Wtable(ceiling(areagrp))% o# F+ a% F7 l1 z2 j
boxplot(price~ceiling(areagrp))# {9 a# j6 I2 i" w# D
#加入小区面积分组的模型
1 Q, I2 h9 s: o. k& |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)$ |# ~2 C E/ B. S4 S
anova(lm3) #方差分析1 i! O. V# o& {& g- U7 W7 O+ Q
summary(lm3) #模型参数估计等详细结果
+ ^+ o0 I: q7 [, R0 @windows()
9 b6 V" V2 L, Apar(mfrow=c(2,2))( d* m' |6 L9 U6 Q; W t
plot(lm3,which=c(1:4)) #回归诊断, Q* m, k- ^! ~% E6 t
! _- c" }! y. t+ ?9 g9 U8 {, c; [# O
# L! J: N1 N: f F8 E% U& Z##变量选择
6 C" x1 M* F3 `& n
" ^ U3 `8 L6 e' X6 Y$ D8 l: |3 p. {: a: G% t4 c0 e
##AIC准则下的变量选择, D7 L; V2 w# \7 B
lm4.aic=step(lm3,trace=F) #根据AIC准则选出最优模型,并赋值给lm.aic, U3 ^) y v% @, F
summary(lm4.aic) #给出模型lm.aic中系数估计值、P值等细节
% E- J" W& q. u4 p x% n##BIC准则下的变量选择
/ _; ` \3 i% a% ~) E) ^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% C6 F4 T( \9 s
summary(lm5.bic) #给出模型lm.bic中系数估计值、P值等细节
: R& [* C4 u# d3 t
/ q i3 X$ A& X( |: H* R, d, I2 `0 P5 d5 I1 k- `/ n7 @
#选用AIC准则下的模型进行回归诊断
5 u6 p) H) o: r% Swindows()2 I2 _. f5 U: U. ~% _9 u" ]' I
par(mfrow=c(2,2))
6 b; ^: H8 \+ l$ x: Rplot(lm4.aic,which=c(1:4))
( c$ d5 S) G9 I2 z2 b0 y( C
6 B8 X/ X3 ]1 f/ C. I/ U) V$ i" |1 h/ r' x/ W0 l! B5 S$ j; |- A
, c- n( q* K x3 B
$ K, m Z9 N6 t& ^5 K3 L##数据变换
2 _2 U. }! G( E+ g. K% `
) c' N1 N- Y6 N7 L
/ B3 h$ [' Y5 t! K/ v#box-cox变换! Y* i. M1 ]! N& J# Y5 |% V3 n
library(MASS)7 A- i2 o0 w, K/ z5 V: O: F" Y
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))0 s9 e8 c! A, A! ]
I=which(b$y==max(b$y)) #定位似然函数最大的位置3 N, u4 H- u3 A! w' L
lambda = b$x[I] #精确的λ值
2 V2 I Y* l, x$ z" M/ D3 D#λ接近于0,为模型简洁性,可以直接进行对数变换# x0 F2 l) k, w
logprice <- log(price)
0 N! z6 b% l2 Jhist(logprice)- r; D- h8 J% h' w9 T2 q
4 O* F" H$ k0 x
& O3 Q7 E. L$ n4 m9 E& a- L: l
##最终模型与诊断
/ ?, w L: D( ^
3 {: e8 [( `% }. _, h0 W5 I( v' {! w$ V; _
lm6=lm(logprice ~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+ratio)
3 e+ u# y" F" l* Y) Rwindows()
5 _( F1 ~. _* c, V5 {par(mfrow=c(2,2))
3 v+ l: v7 @* m: j B! l6 l! Bplot(lm6,which=c(1:4))
& }0 U3 c6 S$ i7 y7 Fanova(lm6)
3 C" p8 Z6 r( D. o0 I U1 M% Tsummary(lm6)$ E5 z2 x9 R, c( N! i+ |" ^+ R
( H. |0 S/ \3 N# t( _, O! y+ z4 m d9 f
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- ]2 K9 W0 a- }7 k9 ]& u0 u1 R3 n( w# n2 N% I7 d
# [! V, G! F' m
' m7 l& G9 f4 G
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zan
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