公開日: 09/19/2023

ここに画像を表示推定法の統計的詳細

「モデルのあてはめ」プラットフォームの[一般化回帰]手法の推定法には、罰則付き回帰が含まれます。この手法では、回帰係数に罰則を課すことによって、推定にバイアス(偏り)が生じます。

ここに画像を表示リッジ回帰

リッジ回帰では、回帰係数にl2ペナルティが適用されます。この係数の推定値は、次のように定義されます。

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この式で、ここに式を表示l2ペナルティ。lは調整パラメータ、Nは行数、pは変数の数です。

ここに画像を表示Dantzig選択器

Dantzig選択器では、目的関数として残差とX列の内積のlノルムが使われます。Dantzig選択器の推定値は、次のように求められます。

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この式で、ここに式を表示lノルムを表します。このノルムは、vベクトルにおける要素の絶対値のうち最大のものです。

ここに画像を表示Lasso回帰

Lasso回帰では、回帰係数にl1ペナルティが適用されます。この係数の推定値は、次のように定義されます。

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この式で、ここに式を表示l1ペナルティ。lは調整パラメータ、Nは行数、pは変数の数です。

ここに画像を表示弾性ネット

弾性ネットは、l1l2の両ペナルティを組み合わせて使用します。弾性ネットの係数の推定値は、次のように定義されます。

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この式で使われている記号は次のとおりです。

ここに式を表示 は、l1ペナルティ

ここに式を表示 は、l2ペナルティ

lは、調整パラメータ

aは、l1ペナルティとl2ペナルティの配分を決定するパラメータ

Nは、標本サイズ

pは、変数の個数

ヒント: 説明変数が1つしかない弾性ネットモデルで、alを変化させたときの縮小効果を示す2つのサンプルスクリプトがあります。[ヘルプ]>[サンプルの索引]を選択し、[サンプルスクリプトディレクトリを開く]をクリックして、[demoElasticNetAlphaLambda.jsl]または[demoElasticNetAlphaLambda2.jsl]を選択してください。それぞれのスクリプトの先頭に、使用法と表示される内容説明が(英語で)記載されています。

ここに画像を表示適応型手法

適応型Lassoの手法では、重み付きのペナルティを使って、一致推定値を求めます。重み付きのl1ペナルティの計算式は次のとおりです。

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この式で、ここに式を表示は、最尤推定値が存在する場合は最尤推定値です。応答変数の確率分布として正規分布を指定したときで、最尤推定値が存在しない場合には、ここに式を表示には一般化逆行列を使って求めた最小2乗推定解が使われます。応答変数の確率分布として正規分布以外のものを指定したときで、最尤推定値が存在しない場合には、ここに式を表示にはリッジ回帰の解が使われます。

適応型Lassoの場合、この重み付きl1ペナルティを使って、ここに式を表示係数が決定されます。

適応型弾性ネットの場合は、この重み付きl1ペナルティを使い、さらにl2ペナルティにも重みを付けます。適応型弾性ネットの重み付きl2ペナルティの計算式は次のとおりです。

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この式で、ここに式を表示は、最尤推定値が存在する場合は最尤推定値です。応答変数の確率分布として正規分布を指定したときで、最尤推定値が存在しない場合には、ここに式を表示には一般化逆行列を使って求めた最小2乗推定解が使われます。応答変数の確率分布として正規分布以外のものを指定したときで、最尤推定値が存在しない場合には、ここに式を表示にはリッジ回帰の解が使われます。

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