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小二乘法

最小二乘法(Least Squares Method)是一種在回歸分析中廣泛使用的統計技術,主要用於估計模型參數,特別是在線性回歸模型中。它的主要目標是最小化實際觀測值與模型預測值之間的誤差平方和。

最小二乘法的公式和計算方法如下:

公式。對於一組輸入變數X和對應的輸出變數Y,最小二乘法的目標是找到最佳的參數估計值β,使得模型預測值Y_hat和真實觀測值Y之間的差異最小化,這可以通過最小化平方損失函式來實現,L(β)=Σ(Y-Y_hat)^2。

計算方法。為了求解最小二乘法,需要對平方損失函式進行最小化,這通常通過設定損失函式關於參數β的偏導數為零來求解,從而得到最佳的參數估計值。

最小二乘法的優點包括計算簡便和可提供直觀、可解釋的模型參數估計。它在許多領域都有廣泛套用,包括機器學習、統計學和工程等。然而,最小二乘法也有其局限性,例如在處理高維數據時,計算逆矩陣可能非常耗時或不可行。

此外,最小二乘法可以分為線性最小二乘法和非線性最小二乘法,分別用於線性模型和非線性模型。在實際套用中,根據問題的特性選擇合適的方法。