R中拟合广义非线性模型

时间:2014-10-13 16:15:11

标签: r nls gnm

我想拟合以下广义非线性模型:Probit(G)=K+1/Sigma*(Temp-T0)*Time。作为天真的模型,我通过Probits(G)创建qnorm(G),然后拟合Nonlinear Model。但我希望Nonlinear Model符合logit类似于glm R函数的logit链接。如果有人帮助我在R中使用Data <- structure(list(Temp = c(23L, 23L, 23L, 23L, 23L, 23L, 23L, 23L, 27L, 27L, 27L, 27L, 27L, 27L, 33L, 33L, 33L, 33L, 33L, 33L, 33L, 35L, 35L, 35L, 35L, 35L), Time = c(144L, 168L, 192L, 216L, 240L, 264L, 288L, 312L, 120L, 144L, 168L, 192L, 216L, 240L, 72L, 96L, 120L, 144L, 168L, 192L, 216L, 96L, 120L, 144L, 168L, 192L), G = c(15, 25.5, 27, 28, 28.5, 39.5, 41.5, 43, 13, 21.5, 29.5, 30.5, 32.5, 35, 13.5, 28, 32.5, 33.5, 35, 39.5, 42, 6.5, 30, 39.5, 57, 58.5 )), .Names = c("Temp", "Time", "G"), class = "data.frame", row.names = c(NA, -26L)) Data$GermRate <- 1/Data$Time Data$Probits <- qnorm(p=Data$G/100) # Get Probits fm1 <- nls( formula= Probits ~ K+1/Sigma*(Temp-T0)*Time , data=Data , start=list(K=1, Sigma=2, T0=2) #, algorithm= "port" ) fm1Summary <- summary(fm1) fm1Coef <- summary(fm1)$coef 链接来拟合这样的广义非线性模型,我将非常感激。在此先感谢您的帮助。

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1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

您可以使用gnm包来适应这种类型的模型,用于广义非线性模型。这需要一些工作,因为gnm使用类"nonlin"的预定义函数来指定模型中的非线性项,并且包提供的项通常不足以指定任意非线性函数。但是,可以定义要与"nonlin"一起使用的自定义gnm函数。

在您的模型中,k是一个线性参数,因此我们只需要担心第二个术语。这可以通过以下"nonlin"函数

指定
customNonlin <- function(Temp, Time){
    list(predictors = list(sigma = 1, t0 = 1),
         variables = list(substitute(Temp), substitute(Time)),
         term = function(predLabels, varLabels) {
             sprintf("1/%s * (%s - %s) * %s",
                     predLabels[1], varLabels[1], 
                     predLabels[2], varLabels[2])
         })
}
class(customNonlin) <- "nonlin"

在返回的列表中,

  • predictors指定sigmat0是具有单个拦截术语的预测变量(即各个参数)。
  • variables指定有两个变量,由用户通过TempTime参数提供。
  • term指定了一个函数,用于创建术语的去除数学表达式,给出预测变量和变量的标签。

有关"nonlin"函数的更多详细信息,请参见gnm vignette的第3.5节。

现在我们可以尝试按照以下方式拟合您的模型

mod1 <- gnm(cbind(G, 100 - G) ~ customNonlin(Temp, Time), family = binomial, 
            data  = Data, start = c(1, 2, 2))

请注意,与glm中一样,默认情况下会将截距添加到公式中,此处将表示k。虽然起始值远离解决方案,但此时满足gnm收敛标准,因此算法不执行任何迭代。在这种情况下,sigma需要更好的起始估算gnm才能收敛到更明智的事物

mod2 <- gnm(cbind(G, 100 - G) ~ customNonlin(Temp, Time), family = binomial, 
            data  = Data, start = c(1, 2000, 2))

mod2

Call:
gnm(formula = cbind(G, 100 - G) ~ customNonlin(Temp, Time), family = binomial, 
    data = Data, start = c(1, 2000, 2))

Coefficients:
(Intercept)        sigma           t0  
     -2.589     1915.602        8.815  

Deviance:            53.53157 
Pearson chi-squared: 49.91347 
Residual df:         23 

实际上 可以使用Mult提供的gnm函数来指定此模型,只要您不介意重新参数化模型:

mod3 <- gnm(cbind(G, 100 - G) ~ Mult(1, 1 + offset(Temp), offset(Time)), 
            family = binomial, data  = Data,
            start = c(1, 1/2000, -2))

mod3

Call:

gnm(formula = cbind(G, 100 - G) ~ Mult(1, offset(Temp) + 1, offset(Time)), 
    family = binomial, data = Data, start = c(1, 1/2000, -2))

Coefficients:
                             (Intercept)  
                               -2.588874  
Mult(., 1 + offset(Temp), offset(Time)).  
                                0.000522  
Mult(1, . + offset(Temp), offset(Time)).  
                               -8.815152  

Deviance:            53.53157 
Pearson chi-squared: 49.91347 
Residual df:         23 

修改

参数的功能在term返回的列表的customNonlin组件中指定,您可以通过

查看
customNonlin(Temp, Time)$term(c("sigma", "t0"), c("Temp", "Time"))
"1/sigma * (Temp - t0) * Time"

因此,如果您只想更改功能表单,则需要修改term功能。如果要添加/删除参数,还需要修改predictors组件中的列表。同样,如果新术语要求您添加/删除变量,则可以修改variables组件。