大风大浪就是闯 发表于 2019-6-4 14:23:22

SAS逻辑回归之二分类


数据集这里用的是australian,有14个自变量Xi,一个因变量Y,Y值只取0或1。

代码如下:

/*逻辑回归数据集australian(690个观测值,每个含14个属性,目标变量y(0、1))*/
/*导入数据集australian到逻辑库work中*/
proc import out=aus
        datafile="\\vmware-host\Shared Folders\桌面\SAS\\data\australian.csv"      /*文件路径*/
        dbms=csv replace;                               /*文件类型指定*/
        delimiter=',';
        getnames=yes;                                 /*是否将第一列作为列名*/
run;

/*查看数据集*/
proc print data=aus;
run;

/****************************使用交叉验证法选择最优模型*****************************************/

/*利用10-折交叉验证法计算测试集上的预测准确率*/
%let k=10;                            /*定义宏变量-交叉验证的折数k*/
%let rate=%sysevalf((&k-1)/&k);       /*给出交叉验证的样本抽样比率(因为宏变量k的本质是文本,不能直接参与运算,要将其视为数字计算要用%evalf or %sysevalf)*/

/*生成交叉验证的10个样例,保存在cv中*/
proc surveyselect data=aus
            out=cv            /*生成的样例全部放在数据集cv中*/
                      seed=158
                          samprate=&rate    /*抽样比率设定,宏变量rate的调用要加&*/
                          outall            /*输出全部数据*/
                          reps=10;          /*指定样本重复的次数*/
run;

/*交叉验证的生成数据集中,selected列为1表示该行为训练集样本,0表示测试集样本,这里为new_y赋值,
若selected=1,则可获得Y的值,若为0,该行的new_y为空。接下来给出new_y为空行的预测值。*/
data cv;
set cv;
   if selected then new_y=Y;
run;

/*逻辑回归主程序 - 10折交叉验证*/
ods output parameterestimates=paramest   /*输出交叉验证的参数估计值*/
         association=assoc;            /*输出交叉验证的C统计量*/
proc logistic data=cv des;            /*des控制以Y=1来建模*/
        /* class new_y (param=ref ref='yes');若new_y是分类变量,则用class对其参数化处理,这里选择处理方式为ref,以“yes”作为参考水平,以便于后续odds的计算*/
        model new_y=X1-X14 / SELECTION=STEPWISE SLE=0.1 SLS=0.1;
    by replicate;                         /*以交叉验证的组别来分组建模*/
        output out=out1(where=(new_y=.))    /*只给出测试集的预测结果(即new_y为空的样本)*/
         p=y_hat;
run;
ods output close;

data out1;
        set out1;
        if y_hat>0.5 then pred=_LEVEL_ ;   /* PHAT为logistic方程针对每个观察体计算的属于该组别的概率,若PHAT>0.5,则属于该组别(这里level为1),否则,属于另一组别 */
        else pred=0;                     /* 本例为二分类,概率依照level(1)计算,因此另一类为0 */
run;

/*汇总交叉验证的结果*/
/*计算预测准确率(测试集中预测准确的样本占预测总样本的概率)*/
data out2;
        set out1;
        if Y=pred then d=1;/*d为真实值和预测值的误差,这里设无误差为1,有误差为0*/
        else d=0;
run;

proc summary data=out2;
        var d;
        by replicate;
        output out=out3 sum(d)=d1;   /*预测正确的个数*/
run;

data out3;
        set out3;
        acc=d1/_freq_;   /*预测准确率*/
        keep replicate acc;
run;

/*结果中加入交叉验证的C统计量(度量观测值和预测值之间的一致性,越大越好)*/
data assoc;
        set assoc;
        where label2="c";
        keep replicate cvalue2;
run;

/*合并交叉验证的统计结果*/
data cvresult;
merge assoc(in=ina) out3(in=inb);
keep replicate cvalue2 acc;
run;

proc print data=cvresult;
title'交叉验证组号、c统计量、预测准确率';
run;

title '交叉验证最优模型选择:组号、预测准确率';
ods output SQL_Results=cvparam;      /*保存最优模型结果在cvparam数据集中*/
proc sql ;
        select replicate,acc from cvresult having acc=max(acc);
quit;
ods output close;



/***************** 以交叉验证的最优结果组进行建模*************************************/
/*以最优组合从cv的10个样例中拿出最优样例,作为训练集和测试集*/
/*取出最优组号对应的selected=1的行,作为训练集train,其余的作为测试集test*/
proc sql ;
        create table train as
    select * from cv where replicate in (select replicate from cvparam)
    having selected=1;
    create table test as
    select * from cv where replicate in (select replicate from cvparam)
    having selected=0;
run;

TITLE '--------Logistic Regression - 数据集Neur - 建模方法 STEPWISE ---------------------------';

/* 逻辑回归主程序 - 通过训练集建立logistic模型*/
proc logistic data=trainDES                  /*根据分类值从大到小选择建模组别,此处为yes*/
                  covout outest=Nout_step/*输出建模参数估计值及变量间的协方差矩阵*/
                                        outmodel=model            /*输出建模结果(若想要通过已有的建模结果来预测新数据集,这里可以用inmodel实现)*/
                  simple;                        /*输出变量的简单统计量*/
          /* class Y (param=ref ref='yes');若Y是分类变量,则用class对其参数化处理,这里选择处理方式为ref,以“yes”作为参考水平,以便于后续odds的计算*/
                MODEL Y=X1-X14                           /*logistic回归模型:反应变量=自变量1 2 3...*/
                      / SELECTION=STEPWISE         /*选择建模方式 - 逐步排除法*/
                        SLE=0.1 SLS=0.1            /*变量在模型中的显著程度,默认为0.05*/
                        details                      /*输出模型界定的过程,包括自变量的检定和相关系数的值*/
                        lackfit                      /*输出HL拟合优度*/
                        RSQ                        /*模型解释度R方*/
                                                STB                        /*输出标准化模型后的参数*/
                        CL                           /*参数估计和置信区间*/
                        itprint                      /*输出分析每个步骤的统计量*/
                        corrb                        /*输出变量的相关矩阵*/
                        covb                         /*输出变量的协方差矩阵*/
                        ctable                     /*输出不同阈值下的二分类变量的分组情况,类似于ROC曲线上的每个点的值*/
                        influence                  /*输出观察体中每个变量统计量,便于找出对分析结果影响力较大的观察体*/
                                                IPLOTS ;                     /*针对influence的结果画出图形,影响力过高的观察体在图形上都会显得特别突出*/
score data=train outroc=train_roc;            /*通过score语句得到训练集上一系列的sensitivity和specificity,画出ROC曲线*/
score data=test
       out=test_pred
       outroc=test_roc;                      /*通过score来预测测试集,结果保存在test_pred中,画出ROC曲线*/
OUTPUT out=train_pred                        /*保存模型预测结果在该数据集中,数据集中包含的列由以下添加的统计量给出*/
            P=PHATlower=LCL upper=UCL            /*输出文件中包含每个观察体属于logistic方程预测组别的概率,用PHAT作列名,LCL和UCL为置信上下限的值*/
            RESCHI=RESCHIRESDEV=RESDEV             /*Pearson残差和偏差残差,找出与模型不太符合的观察体*/
            DIFCHISQ=DIFCHISQDIFDEV=DIFDEV         /*检测观察体对对皮尔森卡方适合度和对偏激统计量的影响程度,越大说明与模型越不符*/
                                                   /* 还可加入的统计量:C、CBAR、DFBETAS、H、XBETA、STDXBETA */
         / ALPHA=0.1;                              /*界定P值的信赖度,默认为0.05,对应信赖度为95%,这里为90%*/
run;   
quit;

/*
逻辑回归主程序 - 根据logistic模型对测试集进行预测(有需要时可使用独立的logistic过程对新数据进行预测)
proc logistic inmodel=model;               
        SCORE data=test                        
                  outroc=predict_roc;            
run;      
*/

/* 训练集的预测结果中只给出了预测概率,接下来根据0.5分界将观察体归到具体的类中,加一列“pred”(预测组别)*/
data train_pred;
        set train_pred;
        if PHAT>0.5 then pred=_LEVEL_ ;   /* PHAT为logistic方程针对每个观察体计算的属于该组别的概率,若PHAT>0.5,则属于该组别(这里level为1),否则,属于另一组别 */
        else pred=0;                  
run;

/* 输出混淆矩阵 - 训练集*/
ods output CrossTabFreqs=ct_train;   /*保存混淆矩阵表(训练集)*/
ods trace on;
proc freq data=train_pred;
        tables Y*pred;
run;
ods trace off;
ods output close;

proc sql;
        create table acc1 as
        select sum(percent) from ct_train where (Y=pred and Y ^=.);
proc print data=acc1;
title '训练集上的预测准确率';
run;


/* 输出混淆矩阵及准确率等指标 - 测试集*/
ods output CrossTabFreqs=ct_test; /*保存混淆矩阵表(测试集)*/
proc freq data=test_pred;
        tables F_Y*I_Y ;
run;
ods output close;

proc sql;
        create table acc2 as
        select sum(percent) from ct_test where (F_Y=I_Y and F_Y ^='');
proc print data=acc2;
title '测试集上的预测准确率';
run;
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