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样条回归分析与多项式回归的优势

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:样条回归是一类特殊的光滑基函数,它是多项式回归与阶梯函数回归方法的延伸和推广.由逼近论中的Weierstrass定理可以知道,任何连续函数都可以由多项式函数逼近,逼近误差随着多项式次数的增大而减小.然而,当逼近一个连续函数如果仅仅使用多项式函数作为基函数的话,伴随着多项式次数的增大,函数的拐点也越来越多,而呈现出不稳定性.样条函数作为分段光滑的多项式函数,在回归分析中仍然有着如同逼近论中的作用.样

样条回归分析与多项式回归的优势

样条回归是一类特殊的光滑基函数,它是多项式回归与阶梯函数回归方法的延伸和推广.由逼近论中的Weierstrass定理可以知道,任何连续函数都可以由多项式函数逼近,逼近误差随着多项式次数的增大而减小.然而,当逼近一个连续函数如果仅仅使用多项式函数作为基函数的话,伴随着多项式次数的增大,函数的拐点也越来越多,而呈现出不稳定性.样条函数作为分段光滑的多项式函数,在回归分析中仍然有着如同逼近论中的作用.样条回归的思想是在X的不同区域拟合独立的低阶多项式函数,以此取代在X全部取值范围内拟合高阶多项式.样条函数实际上可以用来逼近任何光滑函数,至少当节点数目充分大时可以做到这一点.这个特性使得样条函数能够成功应用于非参数回归领域.关于样条逼近及其统计应用的参考文献有(Eubank[87];Wahba[86];Green and Silverman[88]).然而样条函数在回归分析中的广泛应用得益于Jerome H.Friedman[89]1991年发表于统计学期刊的The Annals of Statistics的特约专稿.在这篇里程碑式的长文中,Friedman系统地给出了处理高维数据的多元自适应回归样条的理论基础.(www.xing528.com)

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