R optim() Not Converging to Target R-squared Value

I’m trying to wrap my head around the optim() function in R. Therefore I tried to optimize two beta parameters (beta1 and beta2) in a linear model so that the resulting R-squared value matches a specified target (e.g., 0.1). I’ve written the following code in R:

generate_data <- function(n_obs = 100, beta_params = c(2, 3), noise_sd = 1) {
  # Extract beta parameters
  beta1 <- beta_params[1]
  beta2 <- beta_params[2]
  
  # Generate predictors X1 and X2
  X1 <- rnorm(n_obs)  # Normally distributed predictor 1
  X2 <- rnorm(n_obs)  # Normally distributed predictor 2
  
  # Generate response variable Y with added Gaussian noise
  Y <- beta1 * X1 + beta2 * X2 + rnorm(n_obs, mean = 0, sd = noise_sd)
  
  # Return data as a data frame
  data <- data.frame(X1 = X1, X2 = X2, Y = Y)
  return(data)
}

lm_r2 <- function(beta_params, target_r2, n_obs = 100, noise_sd = 1) {
  # Generate data with current beta parameters
  data <- generate_data(n_obs = n_obs, beta_params = beta_params, noise_sd = noise_sd)
  
  # Fit a linear model
  model <- lm(Y ~ X1 + X2, data = data)
  
  # Calculate R-squared
  actual_r2 <- summary(model)$r.squared
  
  # Return the squared difference from the target R-squared
  (actual_r2 - target_r2)^2
}

# Define the target R-squared
target_r2 <- 0.1

# Use optim to minimize the lm_r2 function
result <- optim(
  par = c(1, 1),  # Initial guesses for beta1 and beta2
  fn = function(beta_params) lm_r2(beta_params, target_r2 = target_r2),
  method = "L-BFGS-B"
)


# Extract optimized parameters
optimized_beta1 <- result$par[1]
optimized_beta2 <- result$par[2]

# Print results
cat("Optimized beta1:", optimized_beta1, "n")
cat("Optimized beta2:", optimized_beta2, "n")

# check if the optimized parameters result in the target R-squared
data <- generate_data(n_obs = 100, beta_params = c(optimized_beta1, optimized_beta2))
model <- lm(Y ~ X1 + X2, data = data)

summary(model)$r.squared

When I run this code, the optim() function completes, and I get optimized beta1 and beta2 values. However, when I use these optimized parameters to generate new data and compute the R-squared, the result is not close to my target R-squared (e.g., 0.1).

Observations:

  • For larger target R-squared values (e.g., 0.8), the solution seems to work better but not perfectly.
  • For smaller target R-squared values (e.g., 0.1), the discrepancy between the target and computed R-squared is larger.
  • The optimization runs without errors, but it doesn’t converge to the desired result.

7

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật