【データ分析初心者必見】ロジスティック回帰と線形回帰の違いを徹底解説

基本的なデータ分析の手法として回帰分析があるが、線形回帰とロジスティック回帰のどちらかのアプローチを取ります。

この記事では、データ解析の初心者が線形回帰とロジスティック回帰を使い分けられるように、以下の内容を解説していきます。

• ロジスティック回帰と線形回帰の比較
• 回帰分析の適用例と注意点
• 回帰分析の解析モデルの改善方法

この記事を読むことで、基本的な回帰分析の原理が理解できます。ぜひ、最後まで読んでください。

回帰分析の目的の違い

回帰分析は、変数間の関係を調べるための手法です。その目的は、1つ以上の独立変数が、従属変数の値にどのような影響を与えるかを明らかにすることです。

回帰分析には、線形回帰とロジスティック回帰の２つの方法があり、線形回帰は連続値の目的変数を予測するため、ロジスティック回帰は２つのカテゴリーのうちどちらに属するかを予測するために用いられます。

ロジスティック回帰と線形回帰の選択基準

データの種類や目的変数の種類によって、適切な回帰モデルを選択する必要があります。

連続値の目的変数を予測する場合には線形回帰、2つのカテゴリーのうちどちらに属するかを予測する場合にはロジスティック回帰が適しています。

ロジスティック回帰と線形回帰の違い

予測変数の種類の違い

線形回帰では、予測変数と目的変数の間に線形の関係があると仮定します。一方、ロジスティック回帰では、予測変数と目的変数の間に非線形の関係があることがあります。

回帰式の形式の違い

線形回帰の回帰式は、y = a + bxのように表されます。一方、ロジスティック回帰の回帰式は、y = 1 / (1 + e^-(a + bx))のように表されます。

モデルの評価指標の違い

線形回帰では、平均二乗誤差（MSE）や決定係数（R^2）などが用いられます。一方、ロジスティック回帰では、対数尤度やAIC（赤池情報量基準）などが用いられます。

ロジスティック回帰とは｜連続しない目的変数の分類手法

ロジスティック回帰の概要

ロジスティック回帰は、2つのカテゴリーのうちどちらに属するかを予測するための統計モデルです。予測変数と目的変数の間に非線形の関係があることがあります。

ロジスティック回帰の用途

ロジスティック回帰は、クラス分類問題に対する予測に非常に汎用性が高い手法の一つです。

ロジスティック回帰の注意点

ロジスティック回帰では、過学習に陥りやすいため、適切な変数選択や正則化が必要です。また、データの偏りがある場合には、適切なサンプリング方法を選択する必要があります。

線形回帰とは｜連続した目的変数の予測手法

線形回帰の概要

線形回帰は、連続値の目的変数を予測するための統計モデルです。予測変数と目的変数の間に線形の関係があると仮定します。

線形回帰の用途

線形回帰は、経済分野での需要予測や、気象データからの気温予測などに用いられます。

線形回帰の注意点

線形回帰でも、過学習に陥りやすいため、適切な変数選択や正則化が必要です。また、外れ値の影響を受けやすいため、データの前処理が重要です。

ロジスティック回帰と線形回帰の適用例と注意点

ロジスティック回帰の適用例と注意点

ロジスティック回帰は、医療分野での疾患の発生予測や、マーケティング分野での顧客の購買行動の予測などに用いられます。過学習に陥りやすいため、適切な変数選択や正則化が必要です。

線形回帰の適用例と注意点

線形回帰は、経済分野での需要予測や、気象データからの気温予測などに用いられます。外れ値の影響を受けやすいため、データの前処理が重要です。

ロジスティック回帰と線形回帰のモデル改善方法

モデル改善方法

変数選択法や正則化などの手法を用いて、モデルの改善を図ることができます。また、データの前処理や外れ値の除去なども重要です。

変数選択法と正則化によるモデル改善

変数選択法は、モデルに含める変数を選択する手法であり、モデルの精度向上につながります。変数選択法には、前向き選択法、後ろ向き選択法、ステップワイズ選択法などがあります。これらの手法は、モデルの精度を向上させるために、不要な変数を除外することで、モデルの複雑さを減らすことができます。

正則化は、モデルの過剰適合を防ぐために、パラメータの値を制限する手法です。正則化には、リッジ回帰、Lasso回帰、Elastic Net回帰などがあります。これらの手法は、モデルの複雑さを制限することで、過剰適合を防ぎ、モデルの汎化性能を向上させることができます。

データの前処理と外れ値の除去

データの前処理は、モデルの精度向上につながる重要な手法です。

データの前処理には、欠損値の処理、カテゴリカル変数のエンコーディング、スケーリングなどがあります。これらの手法は、データの品質を向上させ、モデルの精度を向上させることができます。

外れ値は、モデルの精度を低下させる原因となるため、除去することが重要です。

外れ値の除去には、外れ値検出手法を用いることが一般的です。外れ値検出手法には、箱ひげ図、Zスコア、IQR法などがあります。これらの手法は、外れ値を検出し、除去することで、モデルの精度を向上させることができます。

まとめ

ロジスティック回帰と線形回帰は、回帰分析の手法の一つであり、それぞれの特徴や適用例、注意点を理解することが重要です。

適切な回帰モデルを選択し、適切なモデル改善方法を用いることで、より精度の高い予測が可能となります。