Python实现鲁棒回归(Robust Regression):M-估计量与Huber损失函数的优化

Python实现鲁棒回归:M-估计量与Huber损失函数的优化 大家好,今天我们来探讨一个在统计建模中非常重要,但又容易被忽略的话题:鲁棒回归。在实际应用中,我们经常会遇到数据中存在离群点(outliers)的情况。这些离群点会对传统的最小二乘回归产生很大的影响,导致模型拟合效果变差,甚至得出错误的结论。鲁棒回归,顾名思义,就是指对离群点不敏感的回归方法。 在本次讲座中,我们将重点介绍一种常用的鲁棒回归方法:M-估计量(M-estimators)及其常用的损失函数——Huber损失函数,并结合Python代码,详细讲解如何实现和优化鲁棒回归模型。 1. 最小二乘回归的局限性 首先,我们回顾一下最小二乘回归。最小二乘回归的目标是最小化残差平方和: min Σ (yi – f(xi))^2 其中,yi是观测值,f(xi)是模型的预测值。最小二乘回归对残差进行平方,这意味着较大的残差会被赋予更大的权重。因此,离群点(即残差很大的点)会对模型参数产生很大的影响,使得回归线向离群点靠近,从而降低了模型的准确性。 举个简单的例子,假设我们有以下数据: import numpy as np impo …