人們是否曾經使用 PLS 對歷史資料進行變數選擇,以找到作為 DOE 輸入的重要變數?我看過幾次 JMP 網路研討會,他們使用 Bootstrap 森林來查找 VIP 變量,通常隨後使用彈性網絡或逐步回歸來進一步縮小可能對未來 DOE 很重要的術語?
我很好奇是否有人在這個過程中使用 PLS 回歸 - 也許在 Bootstrap 森林之後,在進行 Elastic Net 等之前進一步識別重要或相關的變量,或者 Elastic net 保留/刪除相關變量集的事實是否否定了這樣做的必要性?
只是想知道是否有人在他們的過程中使用過它?我見過一些網路研討會,其中 PLS 用於挖掘生物過程數據?
預測模型和機器學習回覆:人們是否曾經使用 PLS 對歷史資料進行變數選擇,以找到作為 DOE 輸入的重要變數?你好@mjz5448 ,
與所有統計方法一樣,最簡單的答案是「視情況而定」。您說得對,事實上 Elastic Net 已經有效地執行了變數選擇,因此您可能不需要/不想在其基礎上應用 PLS - 另一個優點是 EN 中的模型係數可以直接解釋,因此您可以將預測變數與回應變數直接關聯起來。您還需要考慮 PLS 的目的,它主要用於產生預測模型,而不是解釋模型(儘管您可以這樣做,但由於所有因素的負載和線性組合而增加了複雜性),在選擇 DOE 因素的情況下,您想要嘗試使用更適合解釋與預測模型的方法。
希望這會有所幫助,我相信其他人也會有一些有價值的討論可以補充。
謝謝,
本
回覆:人們是否曾經使用 PLS 對歷史資料進行變數選擇,以找到作為 DOE 輸入的重要變數?幾年前,我在一家大型化學公司工作,該公司非常擅長在基材上塗覆材料(例如攝影膠片和紙張),我們一直使用 PLS 來幫助指導設計實驗,原因如下:
1. 生產過程中運行次數極少,投入因素眾多。考慮廣泛而短的資料集。為 PLS 量身訂做。
2. 因素間存在大量多重共線性。
3. 真正的工藝流程理解已經失傳了…有些產品我們已經生產了幾十年,而製造過程中通常的口頭禪是「像上次一樣生產」…因為我們真的不知道這一切是如何運作的。
4.基於懲罰迴歸/樹的變數選擇方法尚未在軟體中普及。
5. 推動整個努力的動力是“昨晚當我們試圖製造(填空)時,物理、化學或生物的魔力並沒有結合在一起。我們不知道根本原因。”
因此,我們使用 PLS 嘗試識別關鍵因素,然後進入中試/小規模設施運行設計實驗,以此作為了解流程的一種手段,以便我們能夠識別系統故障模式的根本原因。與我共事的兩位工程師說過一些話,引起了我的共鳴(作為許多此類問題解決團隊的統計員)……“有時候,知道‘不是’和知道‘是’一樣有價值。”另一位工程師說:“除非你能打開和關閉故障模式……否則你無法知道根本原因。”
簡而言之,PLS 和 DOE 的結合使我們得到了想要的結果。希望這有幫助嗎?
回覆:人們是否曾經使用 PLS 對歷史資料進行變數選擇,以找到作為 DOE 輸入的重要變數?你好@mjz5448 ,
我完全同意@P_Bartell關於使用 PLS 的觀點,主要是在涉及輸入和輸出之間的共線性/相關性的情況,其中輸入變數的數量高於實驗的數量。 偏最小平方法用於開發利用 Y 和 X 之間的相關性的模型。
PLS 通常是化學計量學中用於分析光譜數據的模型,因為您有大量相關的 X(例如每個波長的強度)和少量的觀察/實驗來預測一些反應。在這種情況下,您可以利用 X 之間的相關性,透過使用 PLS(採用適當的驗證和測試方法)來獲得良好的預測模型。這種模型類型可以具有解釋性/可解讀性,並且在化學計量學的背景下,您可以使用變數重要性圖和其他圖表來識別與特定化學功能/基團/分子相關的重要波長帶/區域。此平台提供的 Profiler 的使用也有助於以互動方式視覺化變數的重要性,您也可以透過「 評估變數重要性」選項在 Profiler 中計算Sobol 敏感度指數。
任何建模方法的使用都應與先前知識的程度、目標和實驗環境相聯繫。
在非常早期的篩選階段,由於先驗知識很少且實驗運行很少,目標通常是識別重要影響,而不管影響估計的精確度如何(然後可以透過 DoE 收集資訊資料來確認和精確影響)。在這種情況下, 懲罰回歸(Lasso、Ridge、Elastic Net、Dantzig 選擇器)通常有助於識別重要效應,但代價是增加效應估計的偏差。請注意,不同懲罰方法的使用取決於您對效應稀疏性的假設:Lasso 將透過強制對相關變數進行 0 的估計來進行變數選擇,如果您預計在大量候選變數中只有少數重要的預測變量,這可能會很好。一種不那麼「激進」的方法是 Ridge,即在不對 0 進行任何估計的情況下減小相關效應的大小(在多個相關預測因子具有相似重要性的情況下),或者 Elastic Net 估計,它結合了 Lasso 和 Ridge 懲罰。
如果您有更多的觀察/實驗,您可以嘗試其他不依賴偏見/懲罰的特徵選擇方法,例如隨機森林或將其用作預測篩選選項,透過使用特徵重要性(列貢獻)來識別最重要的/活躍的特徵。您也可以嘗試使用預測器選擇助理插件,該插件基於使用 Boruta 特徵選擇方法和隨機森林的預測器篩選的升級版本來幫助選擇變數。
您也可以查看以下主題中的相關對話:
具有相關變數的多元迴歸
最適合特徵選擇的 JMP 平台是?
JMP 中是否存在與分類變數的多重共線性相當的現象?
我的建議是測試、比較並(最終)結合上述不同的建模方法(以及更多方法),並比較所獲得的模型以查看包含哪些術語以及模型的相似/差異。這可以極大地幫助您了解最重要的事情。
希望這個答案能對你有幫助,
回覆:人們是否曾經使用 PLS 對歷史資料進行變數選擇,以找到作為 DOE 輸入的重要變數?沒有一種正確的工具,也沒有一種正確的工具使用順序,能夠為所有人提供洞察。毫無疑問,我們每個人都會根據具體情況,選擇最有效或最高效的工具。無論如何,答案並不在於工具本身。關鍵在於批判性思維,而批判性思考需要反覆練習。
可以從基於科學或工程的假設入手(例如熱力學、熵)。如果沒有假設,那麼「資料探勘」或許會有所幫助。我經常使用資料探勘。基本上,我透過查看數據來發現模式(或尋找模式的缺失)。當然,最好用圖形的方式。
有許多迴歸方法試圖量化相關關係(例如,OLS、逐步迴歸、PCR、嶺迴歸、PCA、PLS 等)。如果這些方法要求研究者解釋結果,這將非常有用(例如,為什麼這個因素看起來顯著,或者為什麼這個因素不顯著)。這可以作為假設的提出(或許可以在設計實驗中進行驗證)。
只是使用歷史或觀察資料時的一些警告。
1. 如果某個因素在過去某個時間點(無論以何種方式)被認為是關鍵因素,那麼可能會有一些控制措施,使其無法發生太大變化。對該因素的分析可能會表明,在任何迴歸分析中,它都不顯著(它變化不大)。
2. 可能存在隱藏的混雜因素(資料集中未識別或標記的 x)。
3.能夠模擬發生的事情並不代表我們能夠預測會發生什麼事。
4. 在沒有理解的情況下,將模型外推到收集到的 x 的範圍之外,可能會危險.
5.使用歷史資料進行迴歸分析時沒有考慮取得資料的背景(例如,您知道測量不確定度嗎?)
6.很容易受到「壞」數據點的影響。