波士顿房价数据集是机器学习领域中一个经典的数据集,源自1978年美国波士顿郊区的房屋价格信息。这个数据集由哈佛大学的Rudolf F.哈里斯(Rudolf F. Hariss)收集,并由UCI机器学习仓库提供。它常被用于教学和研究,以展示回归分析和预测模型的效果。该数据集包含506个样本,每个样本代表一个房屋,并有14个特征和一个目标变量——中位房价(Median Value)。
特征详解:
1. **CRIM**:城镇人均犯罪率,反映了社区的安全程度。
2. **ZN**:住宅区25000平方英尺以上土地占比,体现区域规划情况。
3. **INDUS**:每平方公里的非零售商业面积,反映工业活动密度。
4. **CHAS**:查尔斯河边界指示器,1表示边界,0表示不在边界,这是虚拟变量,与地理位置相关。
5. **NOX**:一氧化氮浓度,空气质量指标。
6. **RM**:平均每栋房屋的房间数,反映了房屋大小和居住条件。
7. **AGE**:1940年前建造的房屋比例,体现房屋的老化程度。
8. **DIS**:到五个波士顿就业中心的加权距离,交通便利度的度量。
9. **RAD**:到达高速公路的放射状道路数,交通网络的便捷性。
10. **TAX**:每10000美元的全值财产税率,政府服务成本的指标。
11. **PTRATIO**:学生与老师的比率,教育质量的间接衡量。
12. **B**:1000(Bk - 0.63)^2,其中Bk是非裔美国人比例的指数,反映种族多样性。
13. **LSTAT**:低收入百分比,社区的社会经济状况。
14. **MEDV**:目标变量,中位房价,单位是1000美元。
在R语言中,可以使用`read.csv()`或`readr::read_csv()`函数加载`boston_housing_data.csv`文件。然后,可以使用各种统计和可视化方法探索这些特征与房价的关系。例如,计算特征之间的相关性,绘制散点图,或使用线性回归、决策树、随机森林等模型进行预测。
回归分析是理解数据集中特征与房价关系的主要工具。例如,通过最小二乘法构建线性回归模型,可以找出哪些特征对房价影响最大。R语言中的`lm()`函数可用于实现这一目的,输出的模型系数将显示各个特征对房价的平均影响。
此外,特征工程也是关键步骤,可能包括数据清洗、缺失值处理、异常值检测、特征缩放、创建新的特征(如交互项或多项式特征)等。在训练模型前,应确保数据被适当地预处理。
评估模型性能通常采用均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)、决定系数(R^2)等指标。R语言中的`summary()`函数可以提供这些指标,而交叉验证等方法可以帮助我们评估模型在未知数据上的表现。
波士顿房价数据集是一个宝贵的资源,用于学习和实践回归分析、特征工程和模型选择等技能。通过深入分析和建模,我们可以洞察影响房价的多个因素,并构建有效的预测模型。
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