两个负主效应和正交互效应?

机器算法验证 回归 相互作用
2022-02-04 01:32:35

我有两个主要效果,V1 和 V2。V1 和 V2 对响应变量的影响是负面的。但是,由于某种原因,我得到了交互项 V1*V2 的正系数。我该如何解释这个?这种情况可能吗?

2个回答

这种情况当然是可能的。举个简单的例子,考虑一个实验,您在鱼缸中添加一定量的热水 (V1) 和冷水 (V2),并从正确的温度开始。响应变量 (V3) 是一天后存活的鱼的数量。直观地说,如果你只添加热水(V1 增加),很多鱼会死掉(V3 下降)。如果你只加冷水(V2 增加),很多鱼会死(V3 下降)。但是如果你同时加入热水和冷水(V1 和 V2 都增加,因此 V1*V2 增加),鱼会很好(V3 保持高位),所以相互作用必须抵消两个主要影响并且是积极的。

下面,我模仿上述情况组成了 18 个数据点,并在 R 中拟合多元线性回归并包括输出。您可以在最后一行看到两个负主效应和正交互作用。您可以让 V1 = 热水升数,V2 = 冷水升数,V3 = 一天后存活的鱼数。

   V1 V2  V3
1   0  0 100
2   0  1  90
3   1  0  89
4   1  1  99
5   2  0  79
6   0  2  80
7   2  1  91
8   1  2  92
9   2  2  99
10  3  3 100
11  2  3  88
12  3  2  91
13  0  3  70
14  3  0  69
15  3  3 100
16  4  0  61
17  0  4  60
18  4  2  82

A = matrix(c(0,0,100, 0,1,90, 1,0,89, 1,1,99, 2,0,79, 0,2,80, 2,1,91, 1,2,92, 
2,2,99, 3,3,100, 2,3,88, 3,2,91, 0,3,70, 3,0,69, 3,3,100, 4,0,61, 0,4,60, 
4,2, 82), byrow=T, ncol=3)

A = as.data.frame(A)

summary(lm(V3 ~ V1 + V2 + V1:V2 , data=A))


Coefficients:
(Intercept)           V1           V2        V1:V2  
    103.568      -10.853      -10.214        6.563  

查看@underminer 出色示例的另一种方法是注意在最小二乘回归下,您的拟合值满足“相关约束”

i=1nxiky^i=i=1nxikyi

在哪里xik是第 i 个观察值上的第 k 个(独立/解释/预测/等)变量的值。请注意,右侧不取决于模型中的其他变量。因此,如果“y”通常随第 k 个变量增加/减少,那么拟合值也会随之增加。当只有主效应存在时,通过 beta 很容易看出这一点,但在存在交互作用时会令人困惑。

请注意,交互通常如何“破坏”对 beta 的典型解释,即“通过将该变量增加一个单位而所有其他变量保持不变来影响响应”。当存在交互时,这是一个无用的解释,因为我们知道改变单个变量会改变交互项的值以及主效应。在您的示例给出的最简单的情况下,您可以更改V1一个将改变拟合值

β1+V2β12

明明只是看着β1不会给你正确的“效果”V1关于回应。