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과학

감마 회귀

감마 회귀과학
영문명
Gamma regression
모형 계열
일반화 선형 모형
반응 변수
양의 연속형 값
대표 연결 함수
로그 연결
감마 회귀는 양의 연속형 반응 변수를 감마 분포의 조건부 모형으로 다루는 일반화 선형 모형이다. 로그 연결을 사용하면 조건부 평균이 항상 양수가 되며, 입력 변화의 효과를 곱셈 비율로 표현할 수 있다.

평균을 로그로 연결하기

로그 연결에서는 조건부 평균 μ에 대해 log μ=β0+β1x와 같이 둔다. β0=log 5, β1=log 1.2라면 x가 0,1,2일 때 평균은 5,6,7.2이다. x가 한 단위 커질 때 같은 양 1이 더해지는 것이 아니라 평균이 1.2배가 된다. 이는 설정한 모형의 평균 관계를 보여 주는 계산이며 실제 관측값이 반드시 그 비율로 증가한다는 뜻은 아니다.

목표값에 로그를 취하는 것과 차이

감마 회귀의 로그 연결은 평균의 로그를 모형화한다. 모든 목표값을 로그로 바꿔 제곱 오차 회귀를 수행하는 것과는 다르다. 예를 들어 값 1과 9의 산술평균은 5지만 로그의 평균을 다시 지수화하면 3이다. 두 계산은 서로 다른 양을 대상으로 한다. 따라서 로그 목표값을 예측한 뒤 지수화하는 절차를 감마 회귀와 동일하게 취급해서는 안 된다.

자료의 범위와 가정

기본 감마 모형은 엄격히 양수인 연속값을 대상으로 한다. 0이나 음수가 섞였을 때 작은 상수를 임의로 더하면 측정 의미와 적합 결과가 바뀔 수 있다. 값이 양수라는 사실만으로 감마 모형이 적합하다고 판단할 수는 없다. 조건부 분포와 잔차를 살피고, 설명 변수에 따라 오차 구조가 어떻게 달라지는지 확인한다.

정규화와 평가

계수에 L2 벌점을 주는 구현에서는 정규화 강도도 선택해야 한다. 변수 단위에 따라 벌점의 영향이 달라질 수 있으므로 전처리와 설정을 함께 검증한다. 감마 편차에 기반한 평가값과 제곱 오차 기반 결정계수는 같은 지표가 아니다. 사용 목적에 맞는 오차를 별도 평가 자료에서 확인하고, 곱셈 형태의 계수를 인과 효과로 단정하지 않는다.

관련 문서

일반화 선형 모형 / 감마 분포 / 포아송 회귀 / 선형 회귀 / 산술평균 / 기하평균 / 로그 함수