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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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- 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
- S4 W& M! f$ Y# Y7 Y3 g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。0 Y9 i5 Q9 K; o- W! J0 a* ?/ 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: / w5 q) E/ Y8 K' Z, d7 B+ e. L
行描述性统计分析,各连续型变量之间的相关关系如下:3 }* ^; ^9 V) y! A8 X1 W2 @
![]()
" n$ f m1 u, t) o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。
; D: }5 E% r- b, ~. t; j & n4 B9 r% O3 M. L
! y$ ~4 e& w1 j! p% S Q
最终模型残差图:
% o$ @/ x. H/ q6 | & Q/ D' h4 M$ ^+ L F
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:
, l( J/ C( R" D- m0 J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
5 e6 e3 m% B" B, z7 ?属性变量的具体影响在此处分析略去。
, M# i0 n9 [( ?& U- p- {连续型变量的影响主要为:
5 [! I; U( z. q( \0 R) j 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;( a- v% \0 k1 ^2 M' U6 f: v
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;
2 o3 B9 R. D4 U S7 q8 y+ K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:2 F! v1 x- s/ V+ r( x; 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;
0 Z" C z, H3 z1 {+ V6 S+ ^ 容积率与环线之间存在着交互效应。! K0 N' x, r5 V* `9 Q
rm(list=ls()) #清空当前工作空间
8 z/ Z! o. G. S; v$ _* I: s7 Asetwd("D:/回归分析")( \+ }, l) s) T C" S2 }4 C: @
a=read.csv("real.csv",header=T) #读入csv格式的数据,赋值为a8 u) h! _3 p/ J% n0 J* `3 Z% P
View(a)* a; q) ^* Y+ Y* n0 a2 o5 W* q
attach(a)9 w$ {4 \9 W! d5 g: K- s4 F1 p
names(a)
" T* ~- B2 A; O
& d. J8 m; P) H) a/ T% u: L6 A2 E/ } r) Z
##描述性统计6 y0 e9 {) J# \2 s, a3 Q
$ |9 }2 _- I3 |9 Y; d" ~* q" D+ w, F6 ^& P1 x9 k m2 Q0 r1 s
#未做处理的响应变量分布情况
3 @" Y& ~5 f( i4 i. {' C) ^par(mfrow=c(1,1))5 H0 w- h$ y/ @6 t$ y
hist(price)
; J. y8 G$ B& Q9 Asummary(price) #查看响应变量的描述统计量/ _+ Z7 a4 P8 A% r: o& S$ W
#连续型变量描述性统计+ `4 s5 j7 Z0 Q# L
windows()# U U) [' F( s8 w5 P! R% `
pairs(a[,c(6:10)]) #所有连续型变量间的散点图
, j I; t7 K; C, O+ F4 V* b6 wpar(mfrow=c(2,2)) 2 f8 `' h: |/ A
plot(rong,price) #每个连续型因变量与响应变量间的散点图# Y5 P( S1 ?9 z! U7 h0 d' |$ k
plot(lv,price)5 O8 c4 ^2 K& n2 N
plot(area,price)
8 W1 i3 |" S3 y( ]* _0 i0 F8 lplot(ratio,price)
) u4 e$ n) m/ e4 q. ~- ^' Usummary(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的描述统计量, h! ~4 O# i7 n8 X8 C
cor(a[,c(6:10)]) #查看连续型变量的相关系数
7 h* \ a- D9 X# Q. w+ D q# C#属性变量描述性统计9 v4 k Q' v, H8 k+ c
windows()% L* I$ N3 o# l& B7 J( ^& j, c
par(mfrow=c(2,3)) - `$ D f0 Z, p" A8 S) [
boxplot(price~dis) #每个属性变量关于响应变量的箱型图
K" w0 J! `( Mboxplot(price~wuye)
! G6 e8 C6 c1 U/ D8 Kboxplot(price~fitment)
1 s# A1 R! L) g, p/ q5 p/ d& Rboxplot(price~ring) 4 z) o; ]- X/ Z% ~7 M4 f& j4 b
boxplot(price~contype)0 }3 P1 J% Q. K; e7 f
9 j* w& i& w3 `$ I+ \; `- c' U3 i; t0 }/ O. F7 z7 e, a
: {3 j+ s3 L, ^( C5 L' R
5 K9 `. F& J' v! Z) c##模型建立
" I( B4 V9 u( B, Y( H7 q1 j% n5 Z- W
6 L9 `/ ~, f$ [- B/ e, r9 u9 f8 K
#在方差分析模型基础上加入连续型变量
1 O+ s4 r# M# U/ [1 `' [lm1=lm(price~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(contype)+rong+lv+area+ratio)
- K- j& |9 S6 N F8 j# V% ~# Ganova(lm1) #方差分析
& h( d) V1 u" O4 Vsummary(lm1) #模型参数估计等详细结果
' Z1 u- d' t# ?7 w' }windows()
- F$ _/ g- r7 p7 m+ o$ c. |1 Zpar(mfrow=c(2,2))- b1 C9 c3 h$ ]. P
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断做残差图, o, a+ A- V% `( \: u2 e
5 T, {5 Q' a. {
% ^9 t% e/ U* r: c0 Y9 z Y
) q# F3 i& o$ n; O, M* o6 K4 ~9 Q2 {( _0 y o/ D9 W8 h- q6 B9 b5 |
##变量处理
! ~5 d9 P0 O5 `: @! {7 S0 i e3 |" |/ i4 X* B
2 W- X3 }4 L. N; `# U% m###对不显著的变量采用分组的方式希望能达到显著的效果 d2 N6 H8 }- u
##对容积率的处理7 |3 M! s1 [' x/ ~! f6 f
windows()
6 y1 ?6 p& F0 ~; s0 o- P W) [9 gn = 4
* ?) ~5 U3 T2 D" k9 Jboxplot(price~ceiling(rong/n)) #容积率多分组下的箱型图 8 x) P$ u- l% A: k2 V
table(ceiling(rong/n)) #容积率各分组下的样本数
2 b: Z# d3 S6 o! B0 x. R6 pronggrp=1*(rong>n) #进行二分类
: F: R$ |7 I0 G9 E4 e#ronggrp=ceiling(rong/n) ( r, ~6 }; ?9 T
table(ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的样本数
0 `/ o1 ?0 n6 awindows()
4 x4 a0 e. m% m: R7 ^boxplot(price~ceiling(ronggrp)) #容积率二分类下的房价箱型图
2 J( F3 u& [- _' J. y, J0 R* B E4 _windows()
: S8 u! W. L9 _6 O) D( |par(mfrow=c(1,2))
# e6 [7 u# J h4 aboxplot(rong~ring) #容积率与环线箱型图
! k& o& Q; ]* {8 k) J% zboxplot(price~ring) #房价与环线箱型图 & i4 D+ ], T4 i: b5 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0 E3 v2 O2 |. t5 X" N7 ]- Y$ j9 M4 z
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)
- J; w, P' \( }$ |$ o% oanova(lm2) #方差分析
2 c/ S! |" u x- f/ w! Isummary(lm2) #模型参数估计等详细结果" n0 }0 @9 T# g# R
windows()- \+ K! z/ e" R% U4 S9 d# k
par(mfrow=c(2,2))* p9 b& r" x" z- P
plot(lm1,which=c(1:4)) #回归诊断
0 X- v% l: j$ I: d" A
+ L" E2 \# Y% T- W9 M0 O: d
- F1 y' u- h; h" i: X2 v2 ]4 Y##对小区面积的处理. e: X9 n: d' \) g# s" E5 y
summary(area)2 Q# [$ A4 ? J' R7 h
plot(area,price)% g m/ j) T \/ y) U }8 l
windows()
6 Z9 |8 h6 z+ L% I4 R* Q' G1 An = 150000
. V ?4 e, B7 [, E; Q/ p5 p( {; kboxplot(price~ceiling(area/n))
/ f6 ?2 @: \$ A" V1 z! Otable(ceiling(area/n)) 5 `9 b% S+ ~2 P7 _: R
areagrp=1*(area>n)$ H- [) K' d _8 T" f
table(ceiling(areagrp))1 ~# L" L& X2 W- J# M
boxplot(price~ceiling(areagrp))% w- O. Z- ^: c) u1 x6 X4 w: m
#加入小区面积分组的模型
9 r: H! H( I9 ]. e6 C& Llm3=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)6 W: S5 Z) R2 p- q
anova(lm3) #方差分析
. `5 `# f% ~# {/ U, a7 Osummary(lm3) #模型参数估计等详细结果
, q( D- E2 m3 o, H4 F. S- Iwindows(); F4 J4 {) l" P# t7 d% I
par(mfrow=c(2,2))
' |) h3 p, H- ]' i) [4 ~! @plot(lm3,which=c(1:4)) #回归诊断' x- F& N7 A# Y) o& Z
( N5 x) V1 P- i* a4 i2 B
- e L! V1 r4 {4 F# Y5 e( @ N7 A" B
##变量选择+ x& T- d* b$ G) U: M/ |
+ z, B3 ^" B+ v u- [9 C
+ N7 Q e7 ?4 B8 S2 g* Y, t##AIC准则下的变量选择 p: [0 b+ e% P
lm4.aic=step(lm3,trace=F) #根据AIC准则选出最优模型,并赋值给lm.aic6 [; ]0 n! c0 q- X) ~
summary(lm4.aic) #给出模型lm.aic中系数估计值、P值等细节* z2 }6 l- W- u5 J' ~
##BIC准则下的变量选择
; j" X4 _* O# R; |! n) J; w% Xlm5.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: f+ l3 b1 [& ^/ G2 r6 i6 a
summary(lm5.bic) #给出模型lm.bic中系数估计值、P值等细节# `; _. Z6 [$ h% _
' j2 G C' {. k3 B& f) k
$ R0 R& \6 i; m#选用AIC准则下的模型进行回归诊断
3 K+ V/ Z { u' Q# W& W% Swindows()& y& @3 }. l' |( O B3 u
par(mfrow=c(2,2))
' L: K- M0 A7 u1 |5 Yplot(lm4.aic,which=c(1:4)) / U! N" T% x. i% T6 `- E" \0 u/ v" ]
9 b& z! q4 j8 N# i. G) `8 [
( Q; w( J P+ |1 ]! N9 E. ?+ x5 A5 G/ |" W! r* u; P- W* y6 ~/ E
; K6 x( W( Y$ p5 k##数据变换
% \7 i% h3 K. z8 x9 `' x& W# g r, v% |% }* z+ g9 P* `0 p# g
1 K3 R" _7 D7 s8 }8 V+ f4 y$ w% L
#box-cox变换; ]' w" K( y( ~0 [: G
library(MASS)
. H( z6 Z' x0 X; c* I9 N8 m7 P) hb=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))
3 n6 ~4 P# W1 t! k! g9 iI=which(b$y==max(b$y)) #定位似然函数最大的位置
1 ?' h+ L* G0 J$ L+ elambda = b$x[I] #精确的λ值" b4 ^9 h0 k. |
#λ接近于0,为模型简洁性,可以直接进行对数变换
9 i7 g d& |2 t8 k! z* O' q2 Slogprice <- log(price)6 l" i: [8 j& U9 X
hist(logprice) a& d1 I+ ?$ _# U# E
; d5 Z9 s7 R9 G% E9 ]5 o* ~+ E% p4 }0 R/ ~
##最终模型与诊断, A' K* g8 I# a9 {: `# V+ N$ h: |
4 I7 n7 n/ k3 M7 G! ^* S3 }0 e3 a, ?) W) v& N4 q
lm6=lm(logprice ~as.factor(dis)*as.factor(ring)+as.factor(wuye)+as.factor(fitment)+as.factor(ring)*as.factor(ronggrp)+lv+ratio)
- N) `% \# w0 U! Rwindows()& G& \7 r$ R( l7 C
par(mfrow=c(2,2))
; s% A% j. L* g) ?# D, Rplot(lm6,which=c(1:4))" S" y2 d& W& u0 t
anova(lm6)( Y$ n0 o. K0 @8 w6 h
summary(lm6)3 J5 f' D% I- {- x( \! Z
) U! n i o5 |
, w+ Y& E6 ^0 c0 d6 ^
请关注数学中国网微博和数学中国公众号,联系QQ 3243710560! n; {4 D9 b2 `2 _/ z
. v# Z/ h) S3 {, l+ s" t0 G. m* s
( y2 |4 c4 J% W0 u) f+ u0 J1 X N' i" J1 M+ m
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zan
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