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最近咱们被客户要求撰写对于分位数随机森林(QRF)回归树的钻研报告,包含一些图形和统计输入。

这个例子展现了如何应用分位数随机林来检测异样值

分位数随机林能够检测到与给定X的Y的条件散布无关的异样值。

离群值是一些观测值,它的地位离数据集中的大多数其余观测值足够远,能够认为是异样的。离群观测的起因包含固有的变异性或测量误差。异样值显著影响预计和推断,因而检测它们决定是删除还是持重剖析十分重要。

为了演示异样值检测,此示例:\
从具备异方差性的非线性模型生成数据,并模仿一些异样值。\
成长回归树的分位数随机森林。\
预计预测变量范畴内的条件四分位(Q1、Q2和Q3)和\_四分位\_距(IQR)。\
将观测值与边界进行比拟,边界为F1=Q1−1.5IQR和F2=Q3+1.5IQR。任何小于F1或大于F2的观测值都是异样值。

生成数据

从模型中生成500个观测值

在0 \~ 4之间均匀分布,t约为N(0,t+0.01)。将数据存储在表中。

rng('default'); % 为保障重复性randsample(linspace(0,4*pi,1e6),n,true)';epsilon = randn(n,1).*sqrt((t+0.01));

将五个观测值沿随机垂直方向挪动90%的值。

 numOut = 5;Tbl.y(idx) + randsample([-1 1],numOut,true)'.*(0.9*Tbl.y(idx));

绘制数据的散点图并辨认异样值。

plot(Tbl.t,Tbl.y,'.');plot(Tbl.t(idx),Tbl.y(idx),'*');title('数据散点图');legend('数据','模仿异样值','Location','NorthWest');


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[](http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU4NTA1MDk4MA==\&mid=2247497785\&idx=1\&sn=59b0cb4c46b89db252f3dd634e773670\&chksm=fd92c632cae54f2424ed89f878cd2e7f83dd7eb7be83fa70edac64d2196ec21350139caac48f\&scene=21#wechat_redirect)R语言用LOESS(部分加权回归)节令趋势合成(STL)进行工夫序列异样检测

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生成分位数随机森林

生成200棵回归树。

Tree(200,'y','regression');

返回是一个TreeBagger汇合。

预测条件四分位数和四分位数区间

应用分位数回归,预计t范畴内50个等距值的条件四分位数。

linspace(0,4*pi,50)';quantile(pred,'Quantile');

`quartile是一个500 × 3的条件四分位数矩阵。行对应于t中的观测值,列对应于概率。
在数据的散点图上,绘制条件均值和中值因变量。`

 plot(pred,[quartiles(:,2) meanY]);legend('数据','模仿的离群值','中位数因变量','均匀因变量',...

尽管条件均值和中位数曲线很靠近,但模仿的离群值会影响均值曲线。\
计算条件IQR、F1和F2。

 iqr = quartiles(:,3) - quartiles(:,1);f1 = quartiles(:,1) - k*iqr;

k=1.5意味着所有小于f1或大于f2的观测值都被认为是离群值,但这一阈值并不能与极其离群值相辨别。k为3时,可确定极其离群值。

将观测后果与边界进行比拟

绘制察看图和边界。

 plot(Tbl.t,Tbl.y,'.');legend('数据','模仿的离群值','F_1','F_2');title('应用分位数回归的离群值检测')

所有模仿的异样值都在[F1,F2]之外,一些观测值也在这个区间之外。


本文摘选 matlab应用分位数随机森林(QRF)回归树检测异样值 ,点击“浏览原文”获取全文残缺材料。


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