모형 적합도 정량화

R로 시작하는 회귀 분석

Richie Cotton

Data Evangelist at DataCamp

Bream 및 Perch 모형

Bream

이전에 본 농어(bream) 질량과 길이의 산점도와 추세선.

Perch

이전에 본 붕어(perch) 질량과 길이의 산점도와 추세선.

R로 시작하는 회귀 분석

결정계수

"r-제곱" 또는 "R-제곱"이라고도 합니다.

반응 변수 분산 중 설명 변수로 예측 가능한 비율

  • 1은 완전 적합을 의미
  • 0은 최악의 적합을 의미
R로 시작하는 회귀 분석

summary()

"Multiple R-Squared" 값을 확인하세요

mdl_bream <- lm(mass_g ~ length_cm, data = bream)
summary(mdl_bream)
# 일부 출력 생략

Residual standard error: 74.15 on 33 degrees of freedom
Multiple R-squared:  0.8781,    Adjusted R-squared:  0.8744 
F-statistic: 237.6 on 1 and 33 DF,  p-value: < 2.2e-16
R로 시작하는 회귀 분석

glance()

library(broom)
library(dplyr)
mdl_bream %>% 
  glance()
# A tibble: 1 × 12
  r.squared adj.r.squared sigma statistic  p.value    df logLik   AIC   BIC
      <dbl>         <dbl> <dbl>     <dbl>    <dbl> <dbl>  <dbl> <dbl> <dbl>
1     0.878         0.874  74.2      238. 1.22e-16     1  -199.  405.  409.
# ... with 3 more variables: deviance <dbl>, df.residual <int>, nobs <int>
mdl_bream %>% 
  glance() %>% 
  pull(r.squared)
0.8780627
R로 시작하는 회귀 분석

상관계수의 제곱일 뿐입니다

bream %>% 
  summarize(
    coeff_determination = cor(length_cm, mass_g) ^ 2
  )
  coeff_determination
1           0.8780627
R로 시작하는 회귀 분석

잔차 표준오차(RSE)

예측값과 관측 반응의 “전형적” 차이

반응 변수와 같은 단위를 가집니다.

R로 시작하는 회귀 분석

summary() 다시 보기

"Residual standard error" 값을 확인하세요

summary(mdl_bream)
# 일부 출력 생략

Residual standard error: 74.15 on 33 degrees of freedom
Multiple R-squared:  0.8781,    Adjusted R-squared:  0.8744 
F-statistic: 237.6 on 1 and 33 DF,  p-value: < 2.2e-16
R로 시작하는 회귀 분석

glance() 다시 보기

library(broom)
library(dplyr)
mdl_bream %>% 
  glance()
# A tibble: 1 x 11
  r.squared adj.r.squared sigma statistic  p.value    df logLik   AIC   BIC deviance df.residual
      <dbl>         <dbl> <dbl>     <dbl>    <dbl> <int>  <dbl> <dbl> <dbl>    <dbl>       <int>
1     0.878         0.874  74.2      238. 1.22e-16     2  -199.  405.  409.  181452.          33
mdl_bream %>% 
  glance() %>% 
  pull(sigma)
74.15224
R로 시작하는 회귀 분석

RSE 계산: 잔차 제곱

bream %>% 
  mutate(
    residuals_sq = residuals(mdl_bream) ^ 2
  )
  species mass_g length_cm residuals_sq
1   Bream    242      23.2     138.9571
2   Bream    290      24.0     260.7586
3   Bream    340      23.9    5126.9926
4   Bream    363      26.3    1318.9197
5   Bream    430      26.5     390.9743
6   Bream    450      26.8     547.9380
...
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RSE 계산: 잔차 제곱합

bream %>% 
  mutate(
    residuals_sq = residuals(mdl_bream) ^ 2
  ) %>% 
  summarize(
    resid_sum_of_sq = sum(residuals_sq)
  )
  resid_sum_of_sq
1        181452.3
R로 시작하는 회귀 분석

RSE 계산: 자유도

자유도는 관측치 수에서 모형 계수 수를 뺀 값입니다.

bream %>% 
  mutate(
    residuals_sq = residuals(mdl_bream) ^ 2
  ) %>% 
  summarize(
    resid_sum_of_sq = sum(residuals_sq),
    deg_freedom = n() - 2
  )
  resid_sum_of_sq deg_freedom
1        181452.3          33
R로 시작하는 회귀 분석

RSE 계산: 비율의 제곱근

bream %>% 
  mutate(
    residuals_sq = residuals(mdl_bream) ^ 2
  ) %>% 
  summarize(
    resid_sum_of_sq = sum(residuals_sq),
    deg_freedom = n() - 2,
    rse = sqrt(resid_sum_of_sq / deg_freedom)
  )
  resid_sum_of_sq deg_freedom      rse
1        181452.3          33 74.15224
R로 시작하는 회귀 분석

RSE 해석

mdl_bream의 RSE는 74입니다.

예측된 농어 질량과 관측 질량의 차이는 보통 약 74g입니다.

R로 시작하는 회귀 분석

평균제곱근오차(RMSE)

Residual standard error

bream %>% 
  mutate(
    residuals_sq = residuals(mdl_bream) ^ 2
  ) %>% 
  summarize(
    resid_sum_of_sq = sum(residuals_sq),
    deg_freedom = n() - 2,
    rse = sqrt(resid_sum_of_sq / deg_freedom)
  )

Root-mean-square error

bream %>% 
  mutate(
    residuals_sq = residuals(mdl_bream) ^ 2
  ) %>% 
  summarize(
    resid_sum_of_sq = sum(residuals_sq),
    n_obs = n(),
    rmse = sqrt(resid_sum_of_sq / n_obs)
  )
R로 시작하는 회귀 분석

연습해 봅시다!

R로 시작하는 회귀 분석

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