r - 在 R 中拟合两个断点的分段回归：一条水平线、一条直线，然后又是一条水平线

Question

我想用 R 中的两个断点进行分段回归：首先是一条斜率为 0 的水平线，然后是一条直线，然后是一条斜率为 0 的水平线。这两个断点也应该拟合。

我的数据看起来像这样（我总共有 60 个类似的数据集）：

x <- c(1.306, 1.566, 1.736, 1.854, 2.082, 2.328, 2.650, 2.886, 3.162, 3.392) 
y <- c(176.4, 188.0, 193.8, 179.4, 134.4, 119.0, 66.2, 58.2, 58.2, 41.2)

有人知道该怎么做吗？

标签： rregressionbreakpointspiecewise

Answer 1

像这样用于nls拟合具有最小值和最大值的线x。 是交点的 x 值，a是中间部分的截距， 是中间部分的斜率。b.lin1.lin2

fm <- nls(y ~ cbind(1, pmax(pmin(x, b), a)), alg = "plinear", start = list(a = 2, b = 3))

给予：

Nonlinear regression model
  model: y ~ cbind(1, pmax(pmin(x, b), a))
   data: parent.frame()
       a        b    .lin1    .lin2 
   1.774    2.764  425.463 -134.940 
 residual sum-of-squares: 530.7

Number of iterations to convergence: 5 
Achieved convergence tolerance: 6.489e-09

水平部分位于与交叉点的 x 值对应的 y 值处：

predict(fm, list(x = coef(fm)[1:2]))
## [1] 186.06667  52.53333

或可以计算为对应于最小和最大 x 值的 y 值：

predict(fm, list(x = range(x)))
## [1] 186.06667  52.53333

我们可以像这样绘制点和拟合：

plot(y ~ x)
xx <- seq(min(x), max(x), length = 100)
p <- predict(fm, list(x = xx))
lines(p ~ xx, col = "red")