在R中计算BIC的方法指南

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贝叶斯信息准则,通常缩写为BIC,是一个用来比较不同回归模型拟合程度的指标。

在实践中,我们对同一数据集拟合多个回归模型,并选择BIC值最低的模型作为最适合数据的模型。

我们使用下面的公式来计算BIC。

BIC: (RSS+log(n)dσ̂2)/n

其中

  • d:预测因子的数量
  • n:总观察值
  • σ̂:回归模型中与每个响应测量相关的误差方差的估计值
  • RSS:回归模型的残余平方和
  • TSS:回归模型的总平方和

下面的例子说明了如何在R中计算回归模型的BIC值。

第1步:查看数据

在这个例子中,我们将使用内置的MTCars数据集:

#view first six rows of mtcars dataset
head(mtcars)
                   mpg cyl disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
Mazda RX4         21.0   6  160 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4
Mazda RX4 Wag     21.0   6  160 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4
Datsun 710        22.8   4  108  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
Hornet 4 Drive    21.4   6  258 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1
Hornet Sportabout 18.7   8  360 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2
Valiant           18.1   6  225 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1

第2步:拟合几个模型

接下来,我们将使用这个数据集拟合几个不同的回归模型:

#fit three different regression models
model1 <- lm(mpg ~ disp + hp, data = mtcars)
model2 <- lm(mpg ~ disp + qsec, data = mtcars)
model3 <- lm(mpg ~ disp + wt, data = mtcars)

第3步:选择BIC最低的模型

为了计算每个模型的BIC值,我们可以使用flexmix包的BIC()函数:

library(flexmix)

#calculate BIC of model1
BIC(model1)

[1] 174.4815

#calculate BIC of model2
BIC(model2)

[1] 177.7048

#calculate BIC of model3
BIC(model3)

[1] 170.0307

我们可以看到每个模型的BIC值:

  • 模型1的BIC:174.4815
  • 模型2的BIC:177.7048
  • 模型3的BIC:170.0307

由于模型3的BIC值最低,我们将选择它作为最适合该数据集的模型。

其他资源

下面的教程解释了如何在R中拟合常见的回归模型:

如何在R中进行简单线性回归
如何在R中进行多元线性回归
如何在R中进行Logistic回归
如何在R中进行加权最小二乘回归