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로지스틱 회귀모형에서 이변량 정규분포에 근거한 로그-밀도비
Log-density Ratio with Two Predictors in a Logistic Regression Model 원문보기

응용통계연구 = The Korean journal of applied statistics, v.26 no.1, 2013년, pp.141 - 149  

강명욱 (숙명여자대학교 통계학과) ,  윤재은 (숙명여자대학교 통계학과)

초록
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로지스틱회귀모형에서 두 설명변수의 조건부 분포가 모두 이변량 정규분포라고 할 수 있다면 설명변수들의 함수로 표현되는 로그-밀도비를 통해 모형에 포함시켜야하는 항을 알 수 있다. 두개의 이변량 정규분포에서 분산-공분산행렬이 같은 경우에는 이차항과 교차항 없이 일차항만으로 충분하다. 상관계수가 모두 0이면 교차항은 설명변수의 분산과 관계없이 필요하지 않다. 또한 로지스틱회귀모형에서 로그-밀도비를 통해 이차항과 교차항이 필요하지 않게 되는 다른 조건들도 알아본다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We present methods for studying the log-density ratio that enables the selection of the predictors and the form to be included in the logistic regression model. Under bivariate normal distributional assumptions, we investigate the form of the log-density ratio as a function of two predictors. If two...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • Kay와 Little (1987)에서와 같이 회귀 y|x와 역회귀(inverse regression) x|y사이의 관계를 알아보자. f(x|y = j)를 y = j가 주어졌을 때, x에 대한 확률밀도함수라 하자.
  • 본 논문에서는 설명변수가 두 개일 때 설명변수의 선형결합만으로 반응변수를 충분히 설명할 수 있는지 아니면 추가적으로 설명변수의 변환된 요소가 필요한지를 알아보고자 한다. 2절에서는 성공-오즈(odds of success)에 로그를 취한 로그-오즈(log-odds)와 로그-밀도비에 대해 알아본다.
  • 본 논문에서는 이변량 정규분포를 따르는 경우 로그-밀도비를 통해 각 항이 필요하게 되는 경우와 그렇지 않은 경우의 필요한 조건에 대해 알아보았다. 두 이변량 정규분포에서 분산-공분산행렬이 같으면, 즉 분산과 상관계수가 동일하면 이차항과 교차항이 모두 필요하지 않다.
  • 일반적으로 회귀모형에서 설명변수에 대한 분포의 가정을 하지 않는다. 하지만 반응변수가 0으로 주어졌을 때 두 설명변수의 형태가 반응변수가 1로 주어졌을 때 두 설명변수의 형태와 유사한지 다른 지를 알아보기 위하여 두 형태를 모두 이변량 정규분포라고 보고 정규분포의 기댓값, 분산, 상관계수를 검토하여 차이가 나는지를 알아보고자한다. 이렇게 유사성 여부를 판단하고 포함되는 설명변수의 형태를 알아보고자 Cook과 Weisberg (1999), Scrucca (2003), Scrucca와 Weisberg (2004)는 조건부분포를 정규분포로 간주하였다.

가설 설정

  • 선형회귀모형에서 반응변수의 기댓값은 설명변수들의 선형결합 x ′β이라고 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
로지스틱회귀모형이란? 로지스틱회귀모형은 확률변수 y가 시행횟수가 m이고 성공확률이 θ인 이항분포를 따르는 경우 y/m를 반응변수로 하고 이것의 기댓값 θ와 주어진 설명변수들의 선형결합 x ′β를 로짓(logit) 연결함수로 이어 주는 일반화선형모형의 한 형태이다.
상관계수가 같지 않은 경우에 항상 필요한 것은? 특히 상관계수가 모두 0이면 교차항은 분산과 관계없이 항상 필요하지 않다. 상관계수가 같지 않은 경우에는 대부분의 경우 이차항과 교차항은 항상 필요하다.
Nelder와 Wedderburn (1972)이 제안한 일반화선형모형은 어떤 과정으로 일반화할 수 있는가? Nelder와 Wedderburn (1972)이 제안한 일반화선형모형(generalized linear model)은 정규이론을 따르는 선형모형을 지수족(exponential family)과 연결함수(link function)를 이용하여 다음과 같은 두 가지 과정으로 일반화 될 수 있다. 첫째, 반응변수의 기댓값과 설명변수의 선형결합(linear predictor)을 연결시키는 연결함수를 설정한다. 둘째, 오차의 분포는 정규분포를 포함하는 지수족의 여러 가지 분포를 사용한다.
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참고문헌 (7)

  1. Cook, R. D. and Weisberg, S. (1994). An Introduction to Regression Graphics, John Wiley & Sons, New York. 

  2. Cook, R. D. and Weisberg, S. (1999). Applied Regression Including Computing and Graphics, John Wiley & Sons, New York. 

  3. Kahng, M. and Shin, E. (2012). Variable selection with log-density in logistic regression model, Communications of the Korean Statistical Society, 19, 1-11. 

  4. Kay, R. and Little, S. (1987). Transformations of the explanatory variables in the logistic regression model for binary data, Biometrika, 74, 495-501. 

  5. Nelder, J. A. and Wedderburn, R. W. M. (1972). Generalized linear models, Journal of the Royal Statistical Society, Series A, 135, 370-384. 

  6. Scrucca, L. (2003). Note on the consistency of the maximum likelihood estimate, Statistical Methods and Applications, 11, 371-394. 

  7. Scrucca, L. and Weisberg, S. (2004). A simulation study to investigate the behavior of the log-density ratio under normality, Communication in Statistics - Simulation and Computation, 33, 159-178. 

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