python编程线性回归代码示例

2019-11-25 15:35:09

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供稿：网友

用python进行线性回归分析非常方便，有现成的库可以使用比如：numpy.linalog.lstsq例子、scipy.stats.linregress例子、pandas.ols例子等。

不过本文使用sklearn库的linear_model.LinearRegression，支持任意维度，非常好用。

一、二维直线的例子

预备知识：线性方程y=a∗x+b。y=a∗x+b表示平面一直线

下面的例子中，我们根据房屋面积、房屋价格的历史数据，建立线性回归模型。

然后，根据给出的房屋面积，来预测房屋价格。这里是数据来源

import pandas as pd from io import StringIO  from sklearn import linear_model  import matplotlib.pyplot as plt # 房屋面积与价格历史数据(csv文件) csv_data = 'square_feet,price/n150,6450/n200,7450/n250,8450/n300,9450/n350,11450/n400,15450/n600,18450/n'  # 读入dataframe df = pd.read_csv(StringIO(csv_data)) print(df)  # 建立线性回归模型 regr = linear_model.LinearRegression()  # 拟合 regr.fit(df['square_feet'].reshape(-1, 1), df['price']) # 注意此处.reshape(-1, 1)，因为X是一维的！ # 不难得到直线的斜率、截距 a, b = regr.coef_, regr.intercept_  # 给出待预测面积 area = 238.5  # 方式1：根据直线方程计算的价格 print(a * area + b) # 方式2：根据predict方法预测的价格 print(regr.predict(area))  # 画图 # 1.真实的点 plt.scatter(df['square_feet'], df['price'], color='blue')  # 2.拟合的直线 plt.plot(df['square_feet'], regr.predict(df['square_feet'].reshape(-1,1)), color='red', linewidth=4)  plt.show()

二、三维平面的例子

预备知识：线性方程z=a∗x+b∗y+c。z=a∗x+b∗y+c 表示空间一平面

由于找不到真实数据，只好自己虚拟一组数据。

import numpy as np  from sklearn import linear_model  from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt  xx, yy = np.meshgrid(np.linspace(0,10,10), np.linspace(0,100,10)) zz = 1.0 * xx + 3.5 * yy + np.random.randint(0,100,(10,10))  # 构建成特征、值的形式 X, Z = np.column_stack((xx.flatten(),yy.flatten())), zz.flatten()  # 建立线性回归模型 regr = linear_model.LinearRegression()  # 拟合 regr.fit(X, Z) # 不难得到平面的系数、截距 a, b = regr.coef_, regr.intercept_  # 给出待预测的一个特征 x = np.array([[5.8, 78.3]])  # 方式1：根据线性方程计算待预测的特征x对应的值z（注意：np.sum） print(np.sum(a * x) + b)  # 方式2：根据predict方法预测的值z print(regr.predict(x))  # 画图 fig = plt.figure() ax = fig.gca(projection='3d')  # 1.画出真实的点 ax.scatter(xx, yy, zz) # 2.画出拟合的平面 ax.plot_wireframe(xx, yy, regr.predict(X).reshape(10,10)) ax.plot_surface(xx, yy, regr.predict(X).reshape(10,10), alpha=0.3) plt.show()

效果图