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TA的每日心情 | 开心 2023-7-31 10:17 |
|---|
签到天数: 198 天 [LV.7]常住居民III
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- 数学中国浅夏
 |
【R语言】回归分析案例:北京市商品房价格影响因素分析
; D' i4 C% d* ?6 n4 u3 D: S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。
Z" l# [( }# ?, H# q% a0 |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: ) R" a' i4 y3 V& B/ k0 Y! @
行描述性统计分析,各连续型变量之间的相关关系如下:5 _. V, @. e. X. C
4 M" X8 N% f0 I
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。
4 \/ A8 r1 z9 ^* M" r![]()
8 `) _4 _) G1 J; G* v% p![]()
* z" R2 y9 {1 e1 K" R+ {最终模型残差图:3 o! z! V* Q( D$ |7 J* J9 M# x
+ ?2 l* K. C+ ?( ~3 O- b' U1 _
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:
/ w4 A* }5 \ M1 H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 A, |$ D9 X1 W+ N& h属性变量的具体影响在此处分析略去。
2 |( y! o' R! P( C连续型变量的影响主要为:) Q: p5 \+ H' n' g4 E) r5 U
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;, s- e' ^( y( Q) O" V9 O
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;* e( u; N& `7 S, I9 J( h5 h
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:
5 D K. X3 j$ Y# l# x' Q, ?& A 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;5 |; U% o/ K- z
容积率与环线之间存在着交互效应。
6 c) Z7 B/ L1 X$ L+ Y" _; }rm(list=ls()) #清空当前工作空间: G: W* M7 E1 d; b8 v: [
setwd("D:/回归分析")
1 P0 ]/ f7 v+ E) j2 U. }a=read.csv("real.csv",header=T) #读入csv格式的数据,赋值为a) b, n, k! |' i1 D" j/ |+ G! x% i
View(a)& W% n( }' b0 P' u, w3 o( v4 p
attach(a)9 r _, q; @# p+ D+ F1 X( g5 `& r
names(a)
% s5 ~+ f6 }+ f, Q0 N* R8 g( j/ w
4 Y+ @& @# n+ t# L! R( @1 }" P##描述性统计
/ G0 I$ ?, I% N5 |+ F3 P1 z# U7 w% J& o; |6 @; h5 @
; ~7 ], Q# K4 e0 I' z#未做处理的响应变量分布情况; e( V6 W. R X+ J
par(mfrow=c(1,1))
/ N- u# @* S9 e' \ shist(price)8 q' U/ d0 L2 d9 }
summary(price) #查看响应变量的描述统计量
5 b) H: }' j& G) j#连续型变量描述性统计
6 @$ f( |( L+ [: M$ }windows()0 y0 e8 g: Q! ` D; m0 i8 k
pairs(a[,c(6:10)]) #所有连续型变量间的散点图
1 s H1 G: P1 e! m, { Epar(mfrow=c(2,2))
) N) l ]3 @! S* G+ a2 k4 [plot(rong,price) #每个连续型因变量与响应变量间的散点图
6 l6 s" m. }2 U9 Q, o9 Wplot(lv,price)+ h6 V7 r9 w9 k9 I. R0 _
plot(area,price)- w- S' x1 \; L; t
plot(ratio,price)
; |1 b n+ T1 i( N6 psummary(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的描述统计量
/ f( z: K0 O" c# v5 ]; ncor(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的相关系数2 |" m* f/ ^- k
#属性变量描述性统计
9 {- S9 r* s# r* J' uwindows()5 z/ Q1 k8 M1 s- [
par(mfrow=c(2,3)) 8 N8 D& c$ ^% V, H1 G6 U- x
boxplot(price~dis) #每个属性变量关于响应变量的箱型图2 G- ]% x8 z' E8 K+ ?* k
boxplot(price~wuye) 9 O# t/ y: k# U6 W
boxplot(price~fitment)
, U* s* {' M; r6 N* w, q6 dboxplot(price~ring) * f' D# h& o1 r" _& W# q
boxplot(price~contype)- \( h& U9 a- K! C' o1 x
; L6 k' x: M- b! r& d+ n* i8 q& P
# e* u3 l+ d+ g5 s+ M' t( p
2 \2 h1 T5 Y. l, |( C- D' X) P0 j" N
##模型建立
: X" x7 Q. J1 w0 R( p& [+ w/ n
# T. _/ m9 v8 s+ d6 H! T
! c; [3 _ c6 N#在方差分析模型基础上加入连续型变量
7 x; a ?) h6 i1 Y: r- ]" h: Vlm1=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+rong+lv+area+ratio)2 v, A2 e$ l! ^! L- L
anova(lm1) #方差分析
" ]2 x. q% i) ?0 z" S3 |$ `' l3 L3 T) \; I" _summary(lm1) #模型参数估计等详细结果
- {# H" S4 [4 m- s1 A* uwindows()
. E/ D' I8 d5 rpar(mfrow=c(2,2))
! K+ J* V+ j. c/ Q( W2 H7 L3 Pplot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断做残差图
! U& @9 S& v) d, y _3 f# y- \% s, u5 s/ H+ M7 p
" {7 P' h6 T- K2 l& b
" e+ I7 V' D- Q( {
4 W) b. ]) J/ Y* D$ L# \0 p7 u
##变量处理* W5 [7 R0 V9 J: x& \) H8 Z7 G
9 ~' t( I- t* ~& X6 l2 }
5 ^& I, ?1 p5 E5 v###对不显著的变量采用分组的方式希望能达到显著的效果
& ^0 n% I, r/ ?! \" }" V' m! G6 ]##对容积率的处理/ J* |6 Y3 Y/ [4 I
windows()
/ R/ P) U3 O Z0 v3 x9 Qn = 4
7 X. U; b+ e' ]boxplot(price~ceiling(rong/n)) #容积率多分组下的箱型图 ' f% g% `3 j s* d
table(ceiling(rong/n)) #容积率各分组下的样本数
8 Z1 C0 O) Z7 ~" a7 C& y1 J8 M3 sronggrp=1*(rong>n) #进行二分类
# G3 I B' ]1 y( u+ x. V* d+ ^, g#ronggrp=ceiling(rong/n) ; b, N- P7 X- G z& r. j' A. t1 Q+ E
table(ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的样本数" g. n7 G0 v: A1 |3 s$ S+ I7 ?
windows()
5 w! a, |& t2 Z9 w: l rboxplot(price~ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的房价箱型图
" M- @3 j L0 W4 c$ ewindows()- ~0 Z, F2 U8 k7 }6 z# D0 x% P
par(mfrow=c(1,2))
0 b) b6 O1 J& }. L, tboxplot(rong~ring) #容积率与环线箱型图
1 `, ?6 W l, p& ` a& Tboxplot(price~ring) #房价与环线箱型图 9 `' |9 D/ u3 q% ~. E( h( H, n. R- F% i
#加入容积率分组和容积率分组*所在环线交互因子的模型
- [# P% ~3 m- B; F* X3 p" Ilm2=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)# Y7 M+ E+ x. A0 Q/ h! R& H
anova(lm2) #方差分析! |3 x* ~1 q7 x6 Z0 j3 W
summary(lm2) #模型参数估计等详细结果* C! @( w5 z1 X* Q0 {0 j# G. h
windows()* t1 n7 K" c; K9 i
par(mfrow=c(2,2))9 |* R$ e$ Y" g5 p
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断
5 w, J( p1 ]( R: @; f+ _: A5 K `; G1 i& ]* ]* Q
g% q: T9 A; Z% R s7 W##对小区面积的处理3 `$ e& ?! u* S# U9 x
summary(area)
5 I8 m+ ^9 B0 \, a& o5 q1 tplot(area,price): O* U J( D$ ~
windows(); j/ e; }" U! j" }( ]: u
n = 150000
* ~0 |3 H, i$ a% I- {& L; i; Hboxplot(price~ceiling(area/n)) 4 p4 a( O. `. r/ e0 M( g
table(ceiling(area/n)) 7 D1 }+ H( g P r6 B4 e+ ~
areagrp=1*(area>n)
8 I4 ^7 S) K0 ~2 l' j/ i+ v6 `table(ceiling(areagrp))" |1 N$ Z; U, g' j2 U
boxplot(price~ceiling(areagrp))+ `% @0 H7 U- r% i$ t
#加入小区面积分组的模型- {- v* ~, }! K, d1 H
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)5 P. j. A {2 Q" e9 V$ g0 V4 Z! S
anova(lm3) #方差分析/ c8 B2 [. ? [9 \
summary(lm3) #模型参数估计等详细结果
5 ^6 y/ \* K3 k5 F! M8 Rwindows()2 s9 C! d, O6 G: {! ^
par(mfrow=c(2,2))
2 e" Q# D _: x: t6 H% z) ~plot(lm3,which=c(1:4)) #回归诊断! t: H5 y3 w% B) g8 s
( E: u- r6 Y3 B4 W' V& Q6 B! P d5 f. Y
##变量选择% |' P2 E' V1 I: H: h
2 g! c6 H' s, W4 ]) j5 Z# A6 m( y% C; v$ E) G6 r! N! n+ p+ G/ t6 l
##AIC准则下的变量选择
8 y) u2 q. @4 z" S3 [" l" @3 }lm4.aic=step(lm3,trace=F) #根据AIC准则选出最优模型,并赋值给lm.aic
4 k$ B8 f, r, L3 I* }$ ?( [summary(lm4.aic) #给出模型lm.aic中系数估计值、P值等细节
- V8 v/ t/ f, g+ }- t& j3 l& O% j##BIC准则下的变量选择
! L. W$ F' l) [0 elm5.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% Z9 x0 t% C7 |! |) O, h
summary(lm5.bic) #给出模型lm.bic中系数估计值、P值等细节
# F" A$ k- D4 V- X. ?" R7 A; S
n; ?+ n! n0 r
& d$ O9 V0 Z; t8 S#选用AIC准则下的模型进行回归诊断& j0 D7 {5 E7 f( ?3 Z
windows()* E, q& n3 x( ?4 o3 L
par(mfrow=c(2,2))
3 N% \2 X6 _5 ^0 r7 q# Pplot(lm4.aic,which=c(1:4))
( l8 R* N/ {) T4 p/ D: q$ }
( T6 F- H, i5 s0 C* Z% H( l: H7 V
' G: V3 A% {2 Y" z2 s" t S' Z1 V" i( L% y; v, n) ]
##数据变换1 H* S# H; d5 P
3 Z% ^+ ^6 r' M9 b; N/ I) u9 T4 U+ [# F) O) G9 n* A
#box-cox变换2 Y% U3 b0 w# J8 a/ N( V
library(MASS)' {( V+ b% ^) X4 ^
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))
( ^* k. O# x7 l+ k% m" e1 ]. CI=which(b$y==max(b$y)) #定位似然函数最大的位置
9 u, n1 R3 f: o. `9 r, jlambda = b$x[I] #精确的λ值& _5 j* \; U2 ?, r5 u/ b" B& y
#λ接近于0,为模型简洁性,可以直接进行对数变换
. e3 f' v) A/ Flogprice <- log(price)0 ?2 P9 x" d: o* l2 S9 \5 x3 z$ Z
hist(logprice)
& ?% B& M' c' n, Q) j" H* M7 a: Z
9 \! h# Z' P9 o; L; m( B t$ i* b4 C. h! Z# q8 ?5 {
##最终模型与诊断
( V. I& m1 r- b% @; p, f) T# y
0 N4 d6 A3 L d4 L. U) E+ f. H( _2 @, Z# x( b
lm6=lm(logprice ~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+ratio)3 }, o8 o8 b: M- W: w
windows()
( H% [7 R5 D) i! n7 \6 d! ?par(mfrow=c(2,2))8 u! P+ A! H8 A0 S+ c; h
plot(lm6,which=c(1:4))
- C$ q e& x0 Y4 |anova(lm6)
2 K9 }# q4 v0 fsummary(lm6)
+ A6 l/ h* [" f$ ~0 j
; t2 K6 n: V O6 N* w; i: \; f+ E0 B( ?
请关注数学中国网微博和数学中国公众号,联系QQ 32437105600 h3 s' ?) E+ P4 p7 n; Q
) B5 O% z) ^ j+ l1 Q3 ?% o1 v5 h& |, G: K; k7 g
8 ?0 D2 C! @' u" c, I) n
1 G7 I* e0 ~" j8 K) ~8 | |
zan
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