线性回归—Kaggle旧金山犯罪记录

知识点:
unique去重
logistic回归glm命令


kaggle的案例网址:https://www.kaggle.com/c/sf-crime
提供旧金山2003-2015年88万行的犯罪记录,包括日期,犯罪类型,地区,警区,处置办法,地址等。

2-train.png

要求:根据train的记录,预测test犯罪集的数据类别。

2.png

这里的数据虽然有88w行之多,但是指标只有9个,并不算特别复杂。课程使用逻辑回归来做。

背景理论:

Logistic回归与多重线性回归都归于同一个家族,即广义线性模型(generalizedlinear model)。
这一家族中的模型形式基本类似,不同的就是因变量不同。
如果是连续的,就是多重线性回归;
如果是二项分布,就是Logistic回归;
如果是泊松分布,就是泊松回归;
Logistic回归的因变量可以是二分类的,也可以是多分类的,实际中最常用的就是二分类的Logistic回归

此外:

Logistic回归模型的适用条件
1 因变量为二分类的分类变量或某事件的发生率,并且是数值型变量。但重复计数现象指标不适用于Logistic回归。
2 残差和因变量都要服从二项分布。二项分布对应的是分类变量,所以不是正态分布,进而不是用最小二乘法,而是最大似然法来解决方程估计和检验问题。
3 各观测对象间相互独立

首先加载包和文件

library(MASS)
library(readr)
library(caret)
library(ggplot2)
library(lubridate)

setwd("E:")
train<-read_csv("sf_train.csv")
test<-read_csv("sf_test.csv")
head(train)

然后用lubridate包的命令,将日期分成年月时间等几组变量。这里做了一个函数,用函数带入train和test两个文件。

make_feature<-function(df){
Dates1<-strptime(as.character(df$Dates),"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
df$Year<-year(Dates1)
df$Month<-month(Dates1)
df$Hour<-hour(Dates1)
return(df)
}

train<-make_feature(train)
head(train)
test<-make_feature(test)
head(test)

这时候train和test就会多了几列时间参数。

3.png

第三步,设置两个空数据框,第一个submission是要提交文件,变量与test的相同,第二个response的变量是train文件里犯罪种类。

submission<-data.frame(Id=test$Id)
response<-data.frame(Cat=train$Category)
#此处用unique将犯罪种类去重
crime<-as.character(unique(train$Category))      
crime<-sort(crime)

1.png

设置一个循环,每次犯罪类型相同时,赋值为1,否则为0.
之后将其与train的其他变量进行线性回归,类型为二项分布

for(i in crime){
    response[,i]<-0
    response[,i][response$Cat==i]<-1
    fit<-glm(response[,i]~PdDistrict+DayOfWeek+Year+Month+Hour+X:Y,
         data=train,family=binomial)
    pred<-predict(fit,test,type="response")
    submission[i]<-pred
}

这个参数能用在binomial数据,也就是响应变量是二分型的时候,这个参数选成type=response,表示输出结果预测响应变量为1的概率。
(老师注:response[,i] 就是把稠密矩阵变为稀疏矩阵)


response
submission
0.png

最后检查一下,写入csv文件。大功告成。

head(submission)
write.csv(submission,"submission_criminal.csv",row.names=F)

相应的可视化,表示某类犯罪的发生点。不过因为是googlemap,要翻墙。

map<-get_map("San Francisco",zoom=12,color="bw")
plot(map)

map_crime<-function(crime_df,crime){
    filtered<-filter(crime_df,Category %in% crime)
    plot<-ggmap("San Francisco",zoom=12,color="bw",extent='device')
            +geom_point(data=filtered,aes(x=X,y=Y,color=Category),alpha=0.6)
    return(plot)
}
map_crime(train,c('SUICIDE','ARSON'))

虽然是简单的线性回归,但要把参数用对用好也不容易,尤其对于数学功底不深的小白我来说,而且还有许多其他相关的处理,也是有挑战性的新内容。
多做笔记,多做功课,日拱一卒。


来自炼数成金听课比较,代码有些小修改。

参考文件
caret包的应用
Logistic回归总结(没看懂,存个档)

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