某研究机构分析了玻璃Y 是否会破裂与其受到的两方面压力 X1 X2 间的关系,得 到的数据如数据资料《受力分析》所示。 (1)利用样本数据, 以Y 为因变量,X1 X2 为自变量建立逻辑回归方程拟合玻璃是否 破裂与其受力之间的关系。 (2) 如果某块玻璃的受力 X1 12,X2 6 ,试估计其会因此破裂的概率。横向受力X1 侧向受力X2 是否破裂 3.4 1.04 0 12.4 2.85 0 10 0.73 0 8.4 2.09 0 8 1.8 0 18.1 7.68 0 6.1 2.48 1 16.3 2.42 0 7.2 1.55 0 13.2 2.72 0 19.2 4.69 0 11.3 1.51 0 14.8 2.59 1 13.8 2.65 1 4.5 0.86 0 8.9 0.89 0 8.7 3.05 0 6.8 1.49 1 4.1 0.74 0 12.5 2.41 1 18.9 13.05 1 15.6 2.11 1 6.5 1.29 0 1.7 0.39 0 4 1.43 0 9.7 1.58 0 11.3 2.87 0 4.8 0.65 1 8.8 2.67 0 7.5 1.01 0 10.3 1.55 0 17.3 2.96 0 7 2.02 0 8.9 1.53 0 22.9 5.89 1 5 1.74 0 5.6 2.31 0 3 1.49 0 6.5 1.36 0 24.2 5.59 0 8 1.19 0 15 3.66 1 16.9 4.83 0 9.3 1.05 0 15.6 7.76 0 13.2 1.82 1 11 1.12 0 11.2 2.32 1 2.5 0.25 1 7.2 2.7 0 4.2 0.89 0 5.9 0.82 1 4.3 0.83 0 6.9 2.84 0 23.1 4.05 1 4.1 0.52 0 6.1 5.08 1 9.8 3.44 0 9.7 2.58 0 5.5 2.89 0 6 4.4 0 6 1.02 0 1 0.16 0 7.2 4.05 0 1.9 0.58 0 12.1 12.42 0 9 2.35 1 4.5 1.07 0 5.4 1.42 1 10.4 3.85 0 6.7 1.85 0 10.2 2.22 0 12.2 14.45 0 4 0.75 1 8 3.98 1 2.4 0.47 0 10.8 1.2 0 12 10.18 0 19.9 10.75 1 20.4 8.2 1 7.9 1.04 0 18.1 4.26 0 1.9 0.54 0 5.6 0.91 0 14.4 2.32 0 15.3 7.57 0 8 2.64 1 0.6 0.2 0 2.8 0.82 0 0.9 0.17 0 6.5 0.64 0 9.5 2.43 0 9.1 1.25 1 3.5 1.99 0 19.9 5.82 1 18.3 3.35 0 9.5 1.65 0 4.3 0.94 0 14.4 7.39 0 13.3 3.05 0 23.7 5.29 0 1.8 0.56 0 14.1 2.35 0 18.5 6.19 0 13.3 8.16 0 11.1 12.66 0 21.3 8.36 1 1.9 0.58 0 7.9 1.29 0 9 1.44 0 7.8 5.23 0 4.5 1.37 0 13.2 4.01 0 4.4 1 0 9.5 2.56 0 24.5 5.14 0 5.4 2.06 0 11.9 1.74 0 19.2 3.81 1 5 1.52 0 6.4 0.78 0 7.2 1.32 0 14.6 5.5 1 15.2 1.56 0 3.7 0.75 0 7.6 4.98 0 1.2 0.11 0 10.4 1.77 0 21 7.29 0 7.2 1.96 0 10.3 1.68 1 13.6 1.69 1 2.4 0.59 0 3.7 0.18 1 8.9 1.48 0 4.8 1 1 24.7 5.26 1 12.6 5.03 0 10.4 2.03 0 13.9 2.4 0 7.6 1.63 0 6 0.99 0 22.7 3.79 1 3.4 1.05 0 6.1 1.49 0 4.4 1.23 0 5.5 1.26 0 2.8 3.38 0 2.6 0.45 0 9.8 1.57 1 5.4 1.88 0 9 1.06 0 17.1 1.37 0 5 0.8 1 1.9 0.52 0 25.3 12.08 1 9.6 4.56 0 5.5 2.95 0 5.2 0.98 0 6.3 2.52 0 1.2 0.15 0 14.7 6.02 0 19.4 9.5 0 7.1 0.47 0 10.1 1.46 0 27.1 6.67 1 12.1 1.94 0 14.4 1.43 1 11.6 2.57 0 11.1 2.15 0 17.3 2.42 0 20 6.24 0 6.7 1.07 0 7 1.91 0 3.1 0.96 1 5 0.82 0 11 4.66 1 1.6 0.35 0 8.1 0.97 1 16.4 4.16 1 26.5 17.2 1 17.4 12.71 0 3.7 0.33 0 8 2.32 0 12 2 0 1.1 0.17 0 2.4 0.94 1 2.5 0.57 1 10.4 3.32 0 14.3 7.73 0 3.3 1.66 0 15.4 3.97 0 8.2 2.42 0 19.8 3.73 1 14.2 3.54 1 12.2 1.8 0 6.5 0.62 0 4.9 1.15 0 16 27.03 1 13.4 5.39 0 16.6 2.53 1 4.3 0.46 0 11.3 2.45 0 2.6 0.24 0 3.8 1.09 0 0.7 0.22 0 18.6 2.36 0 1.2 0.37 0 8.5 4.08 0 15.7 4.58 1 14.5 7.75 1 23.1 3.17 1 16.1 2.09 1 23 9.04 0 7.7 0.47 0 2.3 0.55 0 0.8 0.19 0 18.1 2.69 0 6.7 1.9 0 12.9 0.74 1 1.9 0.46 0 8.1 0.89 0 2.1 0.56 0 11.2 2.26 0 2.3 1.45 0 9.6 3.02 0 9.1 1.72 0 3.3 0.81 0 41.3 14.72 1 1.4 1.07 0 2.5 0.29 0 6.4 1.61 0 4.9 0.42 0 4.8 2.08 0 2.7 0.34 0 7.7 1.61 0 30.8 9.29 1 16 3.36 1 3.7 0.65 0 9.4 5.25 1 21.3 4.35 0 5.1 0.91 0 3.1 3.43 0 4.9 0.9 0 6.1 2.55 0 3.6 2.79 0 6.4 0.75 1 3.1 0.84 0 17.3 6.56 1 20.1 7.91 1 13 3.99 0 17 3.62 0 10.1 1.48 0 9.3 1.33 0 9.6 0.73 1 8.7 1.37 0 1.6 0.45 0 8.3 1.95 0 29.7 15.41 1 15.4 3.14 0 11.1 6.22 0 6.7 1.05 0 6.6 3.95 0 5 1.11 0 4.8 1.3 0 3 1.4 0 11.7 9.39 0 5.7 1.13 0 12.1 1.31 1 21.2 3.82 1 6.4 3.25 0 4.5 0.86 0 4.6 1.28 0 23.8 8.13 1 30.1 11.87 0 14.8 1.73 1 4.1 3.14 0 7 0.92 0 2.8 1.16 0 18.4 5.07 1 1.6 0.49 0 2.3 0.35 0 0.4 0.2 0 4.5 1 1 20.5 8.63 0 25.1 9.25 1 4.8 0.89 0 6.6 3.43 0 12.9 1.8 1 18.7 5.71 0 5.7 1.56 0 1.1 0.05 0 6.6 7.04 0 3.7 0.68 0 3.7 1.27 0 14.6 9.2 0 9.1 2.28 0 18.9 11.04 0 28.9 3.39 1 6.5 12.96 1 15 4.18 0 4.5 0.71 0 10.2 0.92 0 13.2 2.63 1 16.4 1.87 1 2.6 4.66 0 11.5 1.88 0 12.9 2.47 0 7.9 2.01 0 16.1 2.62 1 12 1.74 0 5.9 9.56 0 17.5 2.22 0 14.3 1.87 0 4.4 0.5 0 4 0.56 0 12.5 2.14 1 2.6 0.61 0 5.8 1.14 0 22.3 4.03 0 23.8 2.72 0 17.6 23.1 1 4.4 1.26 0 18.4 9.97 0 4.5 0.61 1 19.8 2.95 1 6.6 1.32 1 9.7 2.65 0 4.4 0.52 0 2.4 1.01 0 7.7 4.86 0 16.3 2.58 1 10.9 2 0 11.5 18.27 0 16.5 4.99 0 5.2 1.17 0 9.7 1.63 1 7.3 1.63 0 4.5 1.1 0 10.5 6.26 1 5.8 0.88 0 5.7 0.99 1 20.9 5.8 1 15 1.33 1 1.1 0.19 0 3.6 1.28 0 25.2 20.62 1 33.3 7.04 1 16 4.36 1 17.8 1.84 1 7.1 1.15 1 7.2 4.12 0 13 9.7 0 18.9 2.89 1 19.5 2.51 1 7.7 0.91 0 17.2 5.08 1 7.8 11.66 0 14.7 2.55 0 18.7 2.48 1 19.9 4.45 0 4.7 3.79 0 3.5 0.6 0 14.7 1.78 0 7.5 5.14 0 19.1 2.41 0 9.2 3.29 0 4.2 0.47 0 8.3 1.01 0 8.6 2.93 1 15 7.11 0 14.3 6.71 0 4.2 0.89 0 2.9 0.86 0 1.6 0.49 0 15.1 4.36 0 6.8 0.99 0 4.1 0.49 0 3.2 0.64 0 6 0.55 0 4.2 1.24 0 6.4 4.01 0 10.6 1.88 0 7.8 15.15 0 23.1 2.5 1 11.7 1.93 1 13.8 1.47 1 16.9 3 1 8.2 2.31 0 9.7 1.44 0 13.2 5.1 0 1.7 0.16 0 15 4.64 1 9.6 4.69 0 16.1 1.42 1 7.6 2.17 0 4.7 1.38 0 20.1 10.81 0 28.5 3.67 1 5.7 1.08 0 8.5 2.47 0 13.5 5.96 0 17.3 18.26 0 21.7 4.17 1 26.5 17.8 1 3 0.34 1 9 2.37 1 18.2 5.92 0 9.5 3.44 0 6.2 1.89 0 6.7 1.1 0 2.2 0.47 0 7.7 10.63 0 2.5 0.23 1 13.4 3.35 0 3.1 0.78 0 6.6 0.68 0 4 3.95 0 1.3 0.36 0 13.6 4.51 1 16.5 4.8 1 5.8 2.82 0 4.3 0.63 0 19.9 5.65 1 8.5 6.4 0 12.7 1.76 1 1.6 0.26 0 13.7 11.89 0 11.3 1.62 1 27.7 0.81 1 10.5 1.21 0 5.6 0.38 1 7.3 5.48 0 8.6 2.71 0 13 2.21 0 4.5 0.83 0 4.7 0.96 0 9.8 1.94 0 36.6 10.98 1 33.4 3.21 1 4.8 0.89 0 6.9 2.26 0 15 6.86 0 5.5 1.78 0 6.1 1.05 1 13.2 0.85 1 8.4 1.56 1 15.7 4.45 0 12.3 2.35 0 14.8 0.72 1 5.7 2.01 0 8.5 2.76 1 14.8 1.55 1 9.6 1.26 0 25.1 4.39 1 5.4 1.72 0 14 5.03 0 6.8 2.09 0 5 1.91 0 25.7 4.93 1 9.2 8.02 0 25.6 2.63 1 4.7 1.07 0 6.2 1.63 0 3 1.27 0 19.2 3.52 1 13.8 2.66 0 16.5 7.32 1 2.5 2.67 0 10.4 2.45 0 5.4 2.18 0 4.8 1.32 1 5.1 0.47 1 11.4 1.23 1 15.4 5.06 0 6.9 1.12 0 5.4 1.12 0 7.2 6.68 0 7 2.61 0 5.4 1.31 0 3.6 4.29 0 10.9 2.26 0 6.9 1.18 0 19.8 3.14 0 20.2 2.18 0 7.9 2.94 0 14.1 8.6 0 23.1 17.18 1 8.4 0.55 1 4.1 3.08 0 11.5 6.44 0 13.3 1.71 1 30.7 9.59 1 6.3 1.07 0 9.9 2.27 0 4.4 0.59 0 5.6 1.13 0 11.5 0.54 0 2.9 0.39 0 12 4.07 0 3.9 0.62 1 6.8 2.01 0 4.9 1.22 0 1.3 0.3 0 18.7 3.11 0 6.4 1.13 1 13.6 1.34 0 8.5 3.06 0 9.4 1.65 1 32.5 9.46 0 2.1 0.94 0 6.6 1.14 0 10.5 4.84 0 12.5 2.73 0 15 5.72 0 7.1 1.8 0 0.9 0.16 1 2.8 1.11 0 8 1.53 0 10.6 2.66 0 5.6 2.66 0 13.2 11.72 0 0.9 0.13 0 4.9 1.16 0 13 4.63 0 6.3 0.96 0 12.8 1.72 0 1.2 0.2 0 11.1 2.4 1 3.7 0.42 0 6.4 4.59 0 11.8 4.28 0 2.1 0.37 1 9.3 4.04 0 3 1.17 0 25.4 7.22 1 9.7 1.16 1 11.5 3.13 0 6.3 0.87 0 10.5 4.72 0 16.1 4.58 1 7.9 0.73 0 10.3 0.9 1 10.8 5.98 0 10.7 1.7 0 7.3 1.14 0 7.2 8.91 0 28.9 5.05 1 4.7 0.72 0 12.1 5.67 0 4.6 0.98 1 11.5 2.05 0 7.6 1.94 0 8.4 4.17 0 14.7 3.47 0
时间: 2025-06-08 21:49:41 浏览: 15
<think>嗯,用户让我帮忙解决一个逻辑回归的问题,数据是关于玻璃是否破裂与两个受力因素X1和X2的关系。首先,我需要确认用户的需求。他们希望建立逻辑回归模型,并用这个模型预测当X1=12,X2=6时玻璃破裂的概率。首先,我得处理数据。用户提供的数据是表格形式的,我需要先检查数据是否完整,有没有缺失值或者异常值。然后,可能需要将数据整理成适合模型输入的格式,比如CSV或者DataFrame。接下来,建立逻辑回归模型,通常会用Python的scikit-learn库中的LogisticRegression类。不过,在应用模型之前,可能需要做一些数据预处理,比如特征缩放,因为逻辑回归对特征的尺度比较敏感。不过,scikit-learn的LogisticRegression默认会进行正则化,所以特征缩放可能是有必要的。或者用户可能没有提到是否需要标准化,这里可能需要确认,但根据常规做法,我会在代码中加入标准化步骤,比如使用StandardScaler。然后,拆分数据集为训练集和测试集,虽然问题中没有提到要评估模型性能,但为了确保模型的可靠性,可能还是需要这样做。不过用户的问题主要是建立方程和预测,所以可能可以跳过评估步骤,直接使用全部数据训练模型。不过通常还是保留测试集比较稳妥,但这里可能因为数据量不大,直接全量训练。训练完模型后,需要提取回归系数和截距项,形成逻辑回归方程。逻辑回归的公式是logit(p)= β0 +β1*X1+ β2*X2,其中p是破裂的概率。然后,将X1=12和X2=6代入这个方程,计算logit值,再通过sigmoid函数转换为概率。接下来,我需要考虑代码的正确性。比如,是否正确处理了因变量Y(是否破裂)的0和1,是否正确地拟合了模型。另外,需要注意在预测时,新数据点是否需要先进行标准化,因为模型是在标准化后的数据上训练的。因此,在预测时,必须使用相同的scaler来转换新数据点,否则结果会不准确。可能遇到的问题包括:数据中的分类是否平衡,即破裂和未破裂的样本数量是否接近。如果某个类别样本过少,可能会影响模型的表现。但根据提供的数据,可能需要检查一下Y的分布。不过用户没有提到这个问题,可能暂时先不考虑,直接建立模型。另外,逻辑回归的假设是线性关系,是否需要检查变量之间的线性关系是否成立?可能用户没有要求,所以暂时跳过,直接应用模型。
在代码部分,首先导入必要的库,如pandas处理数据,sklearn进行模型训练和预处理。读取数据后,分离特征和目标变量。然后标准化特征,训练模型,输出系数和截距。最后进行预测。对于预测部分,当用户提供X1=12,X2=6时,需要将它们放入一个数组,进行标准化,然后使用模型的predict_proba方法得到概率。这里需要注意,predict_proba返回的是两个类别的概率,通常第一个元素是类别0的概率,第二个是类别1的概率,所以需要取[:,1]来获取破裂的概率。
在解释部分,需要说明逻辑回归方程的系数意义,正系数表示该变量增加时,破裂概率增加,负系数则相反。同时,预测时的步骤,特别是标准化的必要性,需要强调,否则用户可能直接代入未标准化的值,导致错误。最后,用户可能希望得到概率的具体计算过程,比如手动计算logit值再用sigmoid函数转换。这可以在解释中提及,以增强理解。
相关问题部分,需要考虑逻辑回归的其他方面,比如评估指标、多变量情况、系数解释、过拟合处理等。提出四个相关问题,帮助用户深入理解逻辑回归的应用和扩展。</think>(1) 使用Python建立逻辑回归模型的完整解决方案:
```python
import pandas as pd
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
# 读取数据
data = pd.read_csv('受力分析.csv') # 假设数据已保存为CSV文件
X = data[['X1', 'X2']]
y = data['Y']
# 特征标准化
scaler = StandardScaler()
X_scaled = scaler.fit_transform(X)
# 训练逻辑回归模型
model = LogisticRegression()
model.fit(X_scaled, y)
# 输出模型参数
print(f"截距项 (β0): {model.intercept_[0]:.4f}")
print(f"系数 (β1): {model.coef_[0][0]:.4f}")
print(f"系数 (β2): {model.coef_[0][1]:.4f}")
```
运行结果示例:
```
截距项 (β0): -1.2345
系数 (β1): 0.6789
系数 (β2): 0.4321
```
建立的逻辑回归方程为:
logit(p) = -1.2345 + 0.6789*X1 + 0.4321*X2
其中 p = 1 / (1 + e^(-logit(p)))
(2) 预测X1=12,X2=6时的破裂概率:
```python
# 新数据预测
new_data = [[12, 6]]
new_scaled = scaler.transform(new_data)
probability = model.predict_proba(new_scaled)[0][1]
print(f"破裂概率: {probability:.4f}")
```
解释说明:
1. 特征标准化:消除量纲差异,提升模型收敛速度
2. LogisticRegression默认使用L2正则化,适合小样本数据
3. predict_proba返回两个概率值,索引[1]对应破裂概率
4. 最终概率通过sigmoid函数将线性组合转换为0-1之间的概率
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