В статистике R-квадрат (R²) – это широко используемый показатель, используемый для оценки прогнозирующей способности регрессионных моделей. Основная концепция R² состоит в том, чтобы объяснить, насколько эффективно переменные объясняют изменение коэффициента отклика. Однако сбивает с толку то, что мы часто видим ситуации, когда R² превышает 1 или падает ниже 0, поэтому необходимо вникать в математическую логику, лежащую в основе этого.
R² – это показатель соответствия модели, который в идеале должен находиться в диапазоне от 0 до 1. Когда этот показатель не попадает в этот диапазон, это обычно указывает на проблему с моделью.
По определению, R² — это доля объясненной вариации. Когда модель подходит очень хорошо, R² близок к 1, что указывает на то, что модель может очень хорошо предсказывать результаты числа деформаций. А если R² равен 0, это означает, что модель не может объяснить вариацию, а эффективность прогнозирования такая же, как и в среднем.
При определенных обстоятельствах R² может быть меньше 0. Обычно это происходит, когда прогнозируемые результаты хуже наблюдаемых. Это может произойти, например, если используемая модель не соответствует данным правильно или не включает член-член. В настоящее время R² показывает отрицательное значение, что означает, что результаты прогнозирования подбора модели не так хороши, как использование среднего значения данных для прогнозирования.
Когда R² меньше 0, это означает, что выбранная модель может быть неподходящей или даже простая модель прогнозирования, например с использованием среднего значения, может быть более прогнозирующей.
R² редко превышает 1, но это может произойти в некоторых модельных приложениях. В основном это связано с выбранным методом подгонки и сложностью модели. Например, если используются неверные расчеты или ограничения применяются ненадлежащим образом, R² модели может оказаться за пределами ожидаемого диапазона. Часто это является результатом выбора неправильной математической модели или неверных предположений.
По мере включения в модель большего количества переменных R² не имеет тенденции к уменьшению, что делает многие модели потенциально переобучаемыми. Вот почему может показаться, что R² улучшается при добавлении переменных, но на самом деле не увеличивает фактическую прогностическую способность. Чтобы избежать этого явления, идеально использовать скорректированное значение R², которое учитывает количество переменных в модели, что делает оценку более строгой.
Скорректированный R² учитывает количество переменных и, следовательно, лучше отражает истинную прогностическую силу модели, когда переменные добавляются позже.
R² можно использовать для сравнения производительности различных моделей, однако полагаться исключительно на этот единственный показатель для принятия решений недостаточно. Следует учитывать контекст различных моделей, характер данных и другие статистические тесты. Например, даже если значение R² велико, нам все равно необходимо исправить возможные ошибки в предположениях модели, чтобы избежать вводящих в заблуждение выводов.
R² — ценный инструмент при построении модели, но его значение следует интерпретировать с осторожностью. В некоторых случаях этот показатель может выходить за пределы нормального диапазона, поэтому требуется дальнейшее рассмотрение основных причин и характеристик данных. Как мы можем правильно использовать и понимать эти статистические показатели, чтобы построить более точную модель?