拟合 Poisson 模型中估计方程的方法和公式

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系数

存在两种可以确定系数的极大似然估计的方法。一种方法是直接最大化系数对应的似然函数。这些表达式的系数呈非线性。另一种方法是使用迭代重加权最小二乘法,Minitab 使用该方法获得系数的估计值。McCullagh 和 Nelder1 证明了这两种方法等效。但是,迭代重加权最小二乘法更易于执行。有关详细信息,请参见 1。

[1] P. McCullagh 和 J. A. Nelder (1989)。Generalized Linear Models(广义线性模型),第 2 版,Chapman & Hall/CRC, London。

系数的标准误

i 个系数的标准误是方差-协方差矩阵的第 i 个对角线元素的正平方根。方差-协方差矩阵具有以下形式:

W 是对角矩阵,其中通过以下公式可以得出对角线元素的:

其中

此方差-协方差矩阵基于与 Fisher 的信息矩阵相对的已观测的 Hessian 矩阵。Minitab 使用已观测的 Hessian 矩阵,因为针对任何条件均值错误设定,该矩阵生成的模型更稳健。

如果使用规范链接,则已观测的 Hessian 矩阵与 Fisher 的信息矩阵相同。

表示法

说明
yii 行的响应值
i 行的估计均值响应
V(·)下表列出的方差函数
g(·)链接函数
V '(·)方差函数的一阶导数
g'(·)链接函数的一阶导数
g''(·)链接函数的二阶导数

方差函数取决于模型:

模型 方差函数
二项
Poisson

有关详细信息,请参见 [1] 和 [2]。

[1] A. Agresti (1990)。Categorical Data Analysis(类别数据分析)。John Wiley & Sons, Inc.

[2] P. McCullagh 和 J.A. Nelder (1992)。Generalized Linear Model(广义线性模型)。Chapman & Hall。

Z

Z 统计量用于确定预测变量是否与响应变量显著相关。Z 的绝对值越大,表示关系越显著。公式为:

表示法

说明
Zi 标准正态分布的检验统计量
估计的系数
估计系数的标准误

对于数量较少的样本,似然比率检验可能是更可靠的显著性检验。似然比率 P 值在偏差表中。当样本数量足够多时,Z 统计量的 P 值近似于似然比率统计量的 P 值。

P 值

用于假设检验,可帮助您确定是要否定原假设还是无法否定原假设。如果原假设成立,P 值就是获得至少与实际计算值一样极端的检验统计量的概率。P 值常用的截止值为 0.05。例如,如果检验统计量的计算的 P 值小于 0.05,您可以否定原假设。

置信区间

估计系数的大样本置信区间为:

对于二项 Logistic 回归,Minitab 提供优势比的置信区间。要获得优势比的置信区间,请对置信区间的上下限取指数。该区间为预测变量的每个单位变化提供优势比可能会落入的范围。

表示法

说明
i 个系数
标准正态分布在 处的逆累积概率
显著性水平
估计系数的标准误

方差-协方差矩阵

d x d 矩阵,其中,d 为预测变量数加一。每个系数的方差在对角线单元中,每对系数的协方差在相应的非对角线单元中。方差是系数标准误的平方。

方差-协方差矩阵来自信息矩阵的逆矩阵的最后一次迭代。方差-协方差矩阵具有以下形式:

W 是对角矩阵,其中通过以下公式可以得出对角线元素:

其中

此方差-协方差矩阵基于与 Fisher 的信息矩阵相对的已观测的 Hessian 矩阵。Minitab 使用已观测的 Hessian 矩阵,因为针对任何条件均值错误设定,该矩阵生成的模型更稳健。

如果使用规范链接,则已观测的 Hessian 矩阵与 Fisher 的信息矩阵相同。

表示法

说明
yi i 行的响应值
i 行的估计均值响应
V(·)下表列出的方差函数
g(·)链接函数
V '(·)方差函数的一阶导数
g'(·)链接函数的一阶导数
g''(·)链接函数的二阶导数

方差函数取决于模型:

模型 方差函数
二项
Poisson

有关详细信息,请参见 [1] 和 [2]。

[1] A. Agresti (1990)。Categorical Data Analysis(类别数据分析)。John Wiley & Sons, Inc.

[2] P. McCullagh 和 J.A. Nelder (1992)。Generalized Linear Model(广义线性模型)。Chapman & Hall。