基于 Lasso 回归及模型修正的双重回归缺失值插补方法研究

来源：机械与电子杂志2022年第09期北京时间：

作者：吴斌鑫;刘美;周正南;莫常春;吴猛;张斐

单位：1. 广东石油化工学院,广东 茂名 525000 ; 2. 吉林化工学院,吉林 吉林 132022 ; 3. 东莞理工学院,广东 东莞 523419 ; 4. 大连交通大学,辽宁 大连 116028

摘要：针对各传感网络中传感数据因工作环境变化、传感设备异常等因素而引起的测量值缺失的问题,提出了一种基于 Lasso 回归及模型修正的双重回归缺失值插补方法。该方法采用原始数据滑动窗口法生成数据集并随机删除部分数据,以 Lasso 回归模型为基准,使用岭回归与皮尔逊相关性分析联合分析且生成集成岭回归与相关性的数据集,并将其作为 Lasso 回归模型的特征(双列),以双重回归方式进行模型修正,最终实现对缺失值的插补。以西储大学轴承数据为例,对所提方法及另外 2 种缺失值插补方法( KNN的数据插补和 Lasso 回归的缺失值插补)在缺失率为 4% 、10% 和 20% 下进行比较,并采用均方根误差、模型训练时间及决定系数作为评估指标。结果表明,基于 Lasso 回归及模型修正的双重回归缺失值插补方法具有较好的表现,为后续的故障诊断提供可靠的基础数据。

关键词：轴承数据;岭回归; Lasso 回归;缺失值插补;相关性分析

基金资助：国家自然科学基金面上基金资助项目( 62073091 );广东省高校重点领域(新一代信息技术)专项( 2020ZDZX3042 );东莞理工学院机器人与智能装备创新中心项目( KCYCXPT2017006 );广东省普通高校机器人与智能装备重点实验室项目( 2017KSYS009 );广东省普通高校特色创新项目( 2017KTSCX176 );机械设备健康维护湖南省重点实验室开放基金项目( 21903 )