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Coefficient of Determination (R²)

1900
  • Karl Pearson
Statistico che analizza i dati del modello di regressione in un ambiente d'ufficio.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Una statistica che indica la bontà di adattamento di un modello, rappresentando la proporzione della varianza nella variabile dipendente che è prevedibile dalla/e variabile/i indipendente/i. Un R² pari a 1 indica un adattamento perfetto, mentre 0 indica l'assenza di una relazione lineare. Si calcola come [latex]R^2 equiv 1 – frac{SS_{res}}{SS_{tot}}[/latex], dove [latex]SS_{res}[/latex] è la somma dei quadrati dei residui.

Il coefficiente di determinazione, R-quadrato, è un parametro chiave per la valutazione dei modelli di regressione. Fornisce una misura intuitiva di quanta variabilità nel risultato sia catturata dal modello. Deriva da due componenti principali. La prima è la somma totale dei quadrati ([latex]SS_{tot} = sum_i (y_i – bar{y})^2[/latex]), che misura la varianza totale nella variabile dipendente [latex]y[/latex]. La seconda è la somma dei quadrati dei residui ([latex]SS_{res} = sum_i (y_i – hat{y}_i)^2[/latex]), che misura la varianza non spiegata dal modello, dove [latex]hat{y}_i[/latex] è il valore previsto.

La formula [latex]R^2 = 1 – SS_{res}/SS_{tot}[/latex] può essere interpretata come la percentuale della varianza totale che è ‘spiegata’ dal modello di regressione. Ad esempio, un R² di 0,75 significa che il 75% della variabilità nel risultato può essere spiegato dai predittori nel modello. Nella regressione lineare semplice, R² è semplicemente il quadrato del coefficiente di correlazione di Pearson (r) tra i valori osservati e quelli previsti.

However, R² has a significant limitation: it never decreases when a new predictor variable is added to the model, even if the new variable is irrelevant. This can be misleading and encourage overfitting. To counteract this, the Adjusted R-squared is often used. It modifies the R² value to account for the number of predictors in the model, providing a more accurate measure of goodness of fit for multiple regression.

UNESCO Nomenclature: 1209
- Statistiche

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Concept of variance and standard deviation
  • Method of least squares
  • Coefficiente di correlazione prodotto-momento di Pearson
  • Analisi della varianza (ANOVA) principi

Applicazioni

  • evaluating the performance of predictive models in science and engineering
  • model selection in econometrics and social sciences
  • quantifying the proportion of variance explained by a set of predictors
  • validating financial models for valutazione del rischio

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • a ‘model confidence score’ for citizen data scientists using automated machine learning platforms
  • dynamic R² tracking in reinforcement learning to evaluate policy effectiveness over time
  • genetic screening algorithms that use an adjusted R² variant to identify sets of genes explaining disease variance
  • real-time portfolio performance dashboards showing the percentage of returns explained by market factors
  • AI-driven scientific discovery tools that rank hypotheses based on the explained variance they offer for experimental data
  • urban planning software that evaluates how well zoning changes explain variations in traffic congestion
  • personalized fitness apps that calculate the R² of diet and exercise on weight loss progress
  • climate model validation tools that measure the proportion of temperature variance captured by simulations
  • customer segmentation models that are evaluated based on how well demographics explain purchasing behavior
  • automated quality control systems that use R² to assess how well sensor readings predict product defects
Argomenti correlati: r-quadrato, coefficiente di determinazione, bontà di adattamento, valutazione del modello, varianza spiegata, somma dei quadrati, diagnostica di regressione, significatività statistica, r-quadrato corretto, correlazione.

Contesto storico

Coefficient of Determination (R²)

1854
1884
1896
1900
1903
1914
1922
1854
1854
1895
1899
1900
1911
1920
1924

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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