[통계] 12-2. Simple Linear Regression 단순선형회귀

Yewon Kim·2020년 7월 31일
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🏃‍♀️ 선형 회귀란?


각 1개의 독립변수와 종속변수를 가진 데이터셋을 가정할 때, Data points의 중심을 통과하는 하나의 직선을 상상할 수 있다.

최적의 직선을 찾는 과정이 선형회귀이다.

📈 회귀선

잔차(residuals)들의 거리가 가장 작은 직선.
* (실제값) - (추정치)

잔차제곱합(RSSRSS: Residual Sum of Square)을 최소로 하는 선

선형회귀모델

y^=βx+α\hat{y} = \beta x + \alpha

잔차제곱합

RSS=i=1n(YiYi^)2=i=1n(Yi(βXi+α))2RSS = \sum_{i=1}^{n}(Y_i - \hat{Y_i})^2 = \sum_{i=1}^{n}(Y_i - (\beta X_i + \alpha))^2

🌠 보통최소제곱(OLS: Ordinary Least Squares)

  • 잔차제곱합을 최소로 만드는 β, α\beta,\ \alpha를 찾기 위한 대표적인 최소제곱법.
  • 위 식을 β, α\beta,\ \alpha에 대해 편미분한 값이 0일 때 RSSRSS가 최솟값이 된다는 미적분학 이론(페르마의 정리)에 의해, 연립방정식을 풀어 최적의 β, α\beta,\ \alpha 값을 찾을 수 있다.
β=i=1n(YiYˉ)(XiXi^)i=1n(XiXˉ)2\beta = \frac{\sum_{i=1}^{n}(Y_i - \bar{Y})(X_i - \hat{X_i})}{\sum_{i=1}^{n}(X_i - \bar{X})^2}
α=Yˉbi^Xˉ\alpha = \bar{Y} - \hat{b_i}\bar{X}

👩‍🏫 회귀 모형의 적합성 판정

  • 잔차들이 정규분포를 따르는지 살펴보기
  • t검정을 통해 회귀 계수들이 유의미한 값을 갖는지 살펴보기
  • 결정계수 R2R^{2}ESSESS(error sum of square)를 살펴보는 방법

📚 References

최소제곱법 | 네이버캐스트
Simple Linear Regression | Wikipedia

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산업의 안팎에서 투자의 원칙을 배우고 싶은 학생입니다.

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