R에서 신뢰 구간을 그리는 방법

신뢰구간은 일정 수준의 신뢰도를 갖는 모집단 매개변수가 포함될 가능성이 있는 값의 범위입니다.

이 튜토리얼에서는 R에서 데이터 세트에 대한 신뢰 구간을 그리는 방법을 설명합니다.

예: R에서 신뢰 구간 그리기

R에 100개의 행과 2개의 열이 있는 다음과 같은 데이터 세트가 있다고 가정합니다.

 #make this example reproducible
set.seed(0)

#create dataset
x <- rnorm(100)
y <- x*2 + rnorm(100)
df <- data.frame(x = x, y = y)

#view first six rows of dataset
head(df)

           xy
1 1.2629543 3.3077678
2 -0.3262334 -1.4292433
3 1.3297993 2.0436086
4 1.2724293 2.5914389
5 0.4146414 -0.3011029
6 -1.5399500 -2.5031813

x와 y 사이의 관계에 대한 그래프를 만들기 위해 먼저 선형 회귀 모델을 적용할 수 있습니다.

 model <- lm(y ~ x, data = df)

다음으로, 실제 신뢰 구간을 생성하기 위해 abline() 함수와 line() 함수를 사용하여 추정된 선형 회귀선의 플롯을 생성할 수 있습니다.

 #get predicted y values using regression equation
newx <- seq(min(df$x), max(df$x), length.out=100)
preds <- predict(model, newdata = data.frame(x=newx), interval = 'confidence')

#create plot of x vs. y, but don't display individual points (type='n') 
plot(y ~ x, data = df, type = 'n')

#add fitted regression line
abline(model)

#add dashed lines for confidence bands
lines(newx, preds[,3], lty = 'dashed', col = 'blue')
lines(newx, preds[,2], lty = 'dashed', col = 'blue') 

검은색 선은 적합 선형 회귀선을 표시하고 두 개의 파란색 점선은 신뢰 구간을 표시합니다.

선택적으로 다음 코드를 사용하여 신뢰 구간 선과 추정 선형 회귀 선 사이의 영역을 채울 수도 있습니다.

 #create plot of x vs. y
plot(y ~ x, data = df, type = 'n')

#fill in area between regression line and confidence interval
polygon(c(rev(newx), newx), c(rev(preds[,3]), preds[,2]), col = 'grey', border = NA)

#add fitted regression line
abline(model)

#add dashed lines for confidence bands
lines(newx, preds[,3], lty = 'dashed', col = 'blue')
lines(newx, preds[,2], lty = 'dashed', col = 'blue') 

처음부터 끝까지 전체 코드는 다음과 같습니다.

 #make this example reproducible
set.seed(0)

#create dataset
x <- rnorm(100)
y <- x*2 + rnorm(100)
df <- data.frame(x = x, y = y)

#fit linear regression model
model <- lm(y ~ x, data = df)

#get predicted y values using regression equation
newx <- seq(min(df$x), max(df$x), length.out=100)
preds <- predict(model, newdata = data.frame(x=newx), interval = 'confidence')

#create plot of x vs. y
plot(y ~ x, data = df, type = 'n')

#fill in area between regression line and confidence interval
polygon(c(rev(newx), newx), c(rev(preds[,3]), preds[,2]), col = 'grey', border = NA)

#add fitted regression line
abline(model)

#add dashed lines for confidence bands
lines(newx, preds[,3], lty = 'dashed', col = 'blue')
lines(newx, preds[,2], lty = 'dashed', col = 'blue')

추가 리소스

신뢰 구간이란 무엇입니까?
R에서 abline() 함수를 사용하여 플롯에 직선을 추가하는 방법