Конфлікт вимог до точності користувача і показників регресійної моделі

Автор(и)

  • С.М. Лапач http://orcid.org/0000-0002-9399-191X , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.34121/1028-9763-2025-1-91-102

Ключові слова:

регресійний аналіз, точність апроксимації, метод найменших квадратів, зважений метод найменших квадратів, непараметрична регресія Тейла, коефіцієнти регресії, гетероскедастичність, викиди, велике розсіяння, залишкова дисперсія, множинний коефіцієнт кореляції, середнє відносне відхилення моделі від експериментальних даних, максимальне відносне відхилення, середнє абсолютне відхилення, максимальне абсолютне відхилення

Анотація

У роботі виконується дослідження взаємозв’язку між різними групами показників якості регресійної моделі. Розглядаються три групи показників: статистичні, показники точності апроксимації відповідно до вимог технічних застосувань, теоретичні відносно коефіцієнтів регресії. Статистичні показники використовуються тільки ті, що найбільш поширені в прикладних дослідженнях (хоч їх замало для обґрунтованої оцінки якості регресійного рівняння), а саме: залишкова дисперсія і множинний коефіцієнт кореляції. Як оцінки точності апроксимації використовуються ті, що найчастіше висуваються як критерії адекватності в технічних застосуваннях: середнє відносне відхилення моделі від експериментальних даних, максимальне відносне відхилення, середнє абсолютне відхилення, максимальне абсолютне відхилення. Крім того, розглядається різниця між значеннями коефіцієнтів кореляції і їх оцінками. Для охоплення можливих варіантів, в яких виконується побудова моделі, дослідження проводились у таких умовах: а) відповідність усім передумовам регресійного аналізу; б) відповідність усім передумовам регресійного аналізу при наявності великого розсіяння (великої дисперсії відтворюваності); в) наявність гетероскедастичності; г) наявність викидів (із різним розміщенням і різною кількістю в навчальній вибірці). Встановлено, що при виконанні передумов і припущень регресійного аналізу різниця при застосуванні різних методів несуттєва з прикладної точки зору для показників усіх груп. При великому розсіянні і гетероскедастичності методи з метою отримання найкращих відносних показників дають значне покращення своїх характеристик при значному погіршенні всіх інших характеристик. Розроблені рекомендації для вибору методів у залежності від особливостей даних і вимог до характеристик моделі.

Посилання

1. Лапач С.М., Радченко С.Г. Основні проблеми побудови регресійних моделей. Математичні машини і системи. 2012. № 4. С. 125–133.

2. Лапач С.М. Регресійний аналіз. Процесний підхід. Математичні машини і системи. 2016. № 1. C. 129–138.

3. Kelleher J.D., Namee, B.M., D`Arcy A. Fundamentals of Machine Leaning for predictive data analysis. Algorithms, worked Examples, and cade studies. Cambridge: The MIT Press, 2015. 624 p.

4. Kuhn M., Lohnson K. Applied Predictive Modelling. New York: Springer, 2013. 612 p.

5. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The elements of Statistical Leaning. Data Mining, Inference and Prediction. Second Edition. Springer, 2009. 764 p.

6. Brunton S.L., Kurtz J.N. Data-Driven Science and engineering. Machine Leaning, Dynamical Systems, and Control. Cambrige: Cambrige university Press, 2022. 574 p. 102 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи. 2025. № 1

7. Müller J.A., Ivachnenko A.G. Selbstorganisation von vorhersage Modellen. Berlin: Verlag Technik, 1984. 222 p.

8. URL: https://uk.wikipedia.org/wiki/Метод_групового_урахування_аргументів.

9. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Group_method_of_data_handling.

10. Лапач С.М. Теорія планування експериментів: Виконання розрахунково-графічної роботи: навч. посіб. для студ. спеціальності 131 «Прикладна механіка», спеціалізації «Технологія машинобудування». Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 86 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38858.

11. Лапач С.Н., Чубенко А.В., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. 2 изд. перераб. и доп. К.: Морион, 2001. 408 с.

12. Лапач С.М., Радченко С.Г. Проблеми визначення структури рівняння регресії в множинному регресійному аналізі. Наукові вісті НТУУ «КПІ». 2007. № 1 (51). С. 150–155.

13. Draper N.R., Smith H. Applied regression Analysis. Third edition. New York: Wiley-Interscience, 1998. 736 p.

14. Hettmansperger T.P. Statistical inference based on ranks. New York: Wiley, 1984. 323 p.

15. Лапач С.М. Застосування непараметричної регресії при наявності викидів. Теорія ймовірностей та математична статистика: Шістнадцята міжнар. конф. ім. акад. Михайла Кравчука (м. Київ, 14–15 травня 2015 р.). К.: НТУУ «КПІ», 2015. Т. 3. С. 43–45.

16. Лапач С.М. Проблеми побудови регресійних моделей процесів різання металів. Вісник НТУУ «КПІ». Машнобудування. 2014. № 3 (72). С. 40–47.

17. Лапач С.М. Визначення викидів у кореляційному і одновимірному регресійному аналізі. Математичні машини і системи. 2019. № 4. С. 126–138.

Завантаження

Views: 59
Downloads: 10

Опубліковано

2025-06-18

Номер

Розділ

МОДЕЛЮВАННЯ І УПРАВЛІННЯ