Python构建机器学习回归模型的特征选择方法总结【指导】

舞夢輝影
发布: 2025-12-23 22:55:02
原创
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特征选择需组合使用多种方法:先用统计检验(如F检验、卡方检验)粗筛,再用Lasso或树模型重要性筛选主力特征,最后用RFE或Permutation Importance验证稳定性。

python构建机器学习回归模型的特征选择方法总结【指导】

特征选择不是挑几个看着顺眼的变量,而是帮模型聚焦真正影响目标值的关键信息。选得准,模型更稳、更快、泛化更好;选得乱,噪声进来了,效果反而下降。

基于统计检验的筛选(适合线性假设场景)

当目标变量和特征之间大致呈线性关系时,可以用相关系数、F检验、卡方检验等快速初筛。比如用 sklearn.feature_selection.f_regression 计算每个数值特征与连续目标变量的F统计量和p值,保留p值小于0.05的特征。分类目标可用 chi2f_classif。注意:这类方法只衡量单变量与目标的关系,忽略特征间交互,适合前期粗筛,不建议直接作为最终特征集。

基于模型重要性的排序(树模型天然友好)

训练一个随机森林或XGBoost回归器后,调用 feature_importances_ 属性,就能拿到每个特征对预测的“贡献度”。可设定阈值(如平均重要性以上),或保留前N个。优点是能捕捉非线性与组合效应;缺点是重要性易受特征尺度、重复采样影响。建议配合Permutation Importance做二次验证——打乱某一列特征后看模型性能下降多少,更鲁棒。

基于嵌入式方法的自动筛选(L1正则最常用)

Lasso(LassoCV)通过L1正则强制部分系数为0,天然实现特征选择。训练完直接看哪些系数非零,就是被选中的特征。适合高维稀疏场景,但要求特征已标准化(用 StandardScaler)。类似地,LinearSVR 加 L1 惩罚、或树模型中的 select_from_model 也能嵌入筛选逻辑。关键点:交叉验证选alpha,避免过拟合导致误删重要特征。

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基于递归消除的精细化裁剪(计算成本稍高但细致)

RFE(Recursive Feature Elimination)从全特征开始,反复训练模型、剔除最不重要特征,直到剩指定数量。搭配线性回归、SVR或树模型都行。改进版 RFECV 自动选最优特征数,靠交叉验证得分判断。适合中等维度(几百特征内),但每次迭代都要重训模型,特征多时较慢。建议先用过滤法粗筛,再用RFE精调。

基本上就这些。没有银弹方法,实际推荐组合使用:先用统计法去明显无关变量,再用Lasso或树重要性定主力特征,最后用RFE或Permutation验证稳定性。特征工程的核心不是一步到位,而是有依据地迭代。

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