¿Qué es la regresión no lineal vs regresión lineal?

Terminologías

[math] \ beta [/ math] = Parámetros

X = Variables independientes

Y = variable dependiente

SSE = Suma de error cuadrado

Regresión lineal

La ecuación de regresión es lineal cuando es lineal en los parámetros.

Regresión lineal: [matemática] Y = \ beta_0 + \ beta_1 * X_1 [/ matemática]

Regresión lineal: [matemática] Y = \ beta_0 + \ beta_1 * X_1 ^ 2 [/ matemática]

SSE es una función convexa para regresión lineal. Entonces, podemos encontrar una ecuación de forma cerrada para ella.

¿Cómo la función SSE es convexa?

[matemáticas] SSE = (y – X \ beta) ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] SSE = y ^ {2} – 2 y ^ {T} X \ beta + \ beta ^ {T} X ^ {T} X \ beta. [/ math]

[math] \ dfrac {\ partial ^ 2 SSE} {\ partial \ beta ^ 2} = X ^ TX [/ math]

[matemática] X ^ TX [/ matemática] es una matriz semi-definida positiva.

Regresión no lineal

La ecuación de regresión no es lineal cuando no es lineal en el parámetro. Hay diferentes formas de función no lineal.

Algunos ejemplos de funciones no lineales:

Potencia: [matemáticas] Y = \ beta_1 * X ^ {beta_2} [/ matemáticas]

Weibull: [matemáticas] Y = \ beta_1 + (\ beta_2- \ beta_1) * e ^ {- \ beta_3 * X ^ \ beta_4} [/ matemáticas]

Fourier: [matemáticas] Y = \ beta_1 * cos (X + \ beta_4) + (\ beta_2 * cos (2 * X + \ beta_4) + \ beta_3 [/ matemáticas]

La función SSE en regresión no lineal puede no ser convexa como regresión lineal. Por lo tanto, no es posible encontrar una ecuación de forma cerrada para calcular el valor de los parámetros. También tiene múltiples mínimos locales. Por lo general, el algoritmo de optimización numérica se aplica para determinar los parámetros de regresión no lineal.

Regresión no lineal significa no lineal en los parámetros no en las variables. P.ej

[matemáticas] Y = b_0 + b_1x_1 + b_2x_1 ^ 2 [/ matemáticas]

es regresión lineal pero

[matemáticas] y = b_0 + b1_x1 + x_2 ^ {b_2} [/ matemáticas]

no es.

Si necesita más evidencia, es mejor usar regresión lineal. Puede presentar líneas curvas. Al mismo tiempo, la regresión no lineal no puede hacer eso. La regresión lineal es más fácil de usar e interpretar, por lo que es mejor usar primero la regresión lineal. Sin embargo, si simplemente no puede obtener un buen ajuste con la regresión lineal, puede intentar la regresión no lineal. http://www.spss-research.com/reg … Aquí hay información útil al respecto.