Move all command implementations into a single 'commands' directory.
[pspp] / src / language / commands / logistic.c
diff --git a/src/language/commands/logistic.c b/src/language/commands/logistic.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5e591f3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1407 @@
+/* pspp - a program for statistical analysis.
+   Copyright (C) 2012 Free Software Foundation, Inc.
+
+   This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+   it under the terms of the GNU General Public License as published by
+   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+   (at your option) any later version.
+
+   This program is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+   GNU General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU General Public License
+   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
+
+
+/*
+   References:
+   1. "Coding Logistic Regression with Newton-Raphson", James McCaffrey
+   http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/jj618304.aspx
+
+   2. "SPSS Statistical Algorithms" Chapter LOGISTIC REGRESSION Algorithms
+
+
+   The Newton Raphson method finds successive approximations to $\bf b$ where
+   approximation ${\bf b}_t$ is (hopefully) better than the previous ${\bf b}_{t-1}$.
+
+   $ {\bf b}_t = {\bf b}_{t -1} + ({\bf X}^T{\bf W}_{t-1}{\bf X})^{-1}{\bf X}^T({\bf y} - {\bf \pi}_{t-1})$
+   where:
+
+   $\bf X$ is the $n \times p$ design matrix, $n$ being the number of cases,
+   $p$ the number of parameters, \par
+   $\bf W$ is the diagonal matrix whose diagonal elements are
+   $\hat{\pi}_0(1 - \hat{\pi}_0), \, \hat{\pi}_1(1 - \hat{\pi}_2)\dots \hat{\pi}_{n-1}(1 - \hat{\pi}_{n-1})$
+   \par
+
+*/
+
+#include <config.h>
+
+#include <gsl/gsl_blas.h>
+
+#include <gsl/gsl_linalg.h>
+#include <gsl/gsl_cdf.h>
+#include <gsl/gsl_matrix.h>
+#include <gsl/gsl_vector.h>
+#include <math.h>
+
+#include "data/case.h"
+#include "data/casegrouper.h"
+#include "data/casereader.h"
+#include "data/dataset.h"
+#include "data/dictionary.h"
+#include "data/format.h"
+#include "data/value.h"
+#include "language/command.h"
+#include "language/commands/split-file.h"
+#include "language/lexer/lexer.h"
+#include "language/lexer/value-parser.h"
+#include "language/lexer/variable-parser.h"
+#include "libpspp/assertion.h"
+#include "libpspp/hash-functions.h"
+#include "libpspp/hmap.h"
+#include "libpspp/ll.h"
+#include "libpspp/message.h"
+#include "libpspp/misc.h"
+#include "math/categoricals.h"
+#include "math/interaction.h"
+#include "output/pivot-table.h"
+
+#include "gettext.h"
+#define N_(msgid) msgid
+#define _(msgid) gettext (msgid)
+
+
+
+
+#define   PRINT_EACH_STEP  0x01
+#define   PRINT_SUMMARY    0x02
+#define   PRINT_CORR       0x04
+#define   PRINT_ITER       0x08
+#define   PRINT_GOODFIT    0x10
+#define   PRINT_CI         0x20
+
+
+#define PRINT_DEFAULT (PRINT_SUMMARY | PRINT_EACH_STEP)
+
+/*
+  The constant parameters of the procedure.
+  That is, those which are set by the user.
+*/
+struct lr_spec
+{
+  /* The dependent variable */
+  const struct variable *dep_var;
+
+  /* The predictor variables (excluding categorical ones) */
+  const struct variable **predictor_vars;
+  size_t n_predictor_vars;
+
+  /* The categorical predictors */
+  struct interaction **cat_predictors;
+  size_t n_cat_predictors;
+
+
+  /* The union of the categorical and non-categorical variables */
+  const struct variable **indep_vars;
+  size_t n_indep_vars;
+
+
+  /* Which classes of missing vars are to be excluded */
+  enum mv_class exclude;
+
+  /* The weight variable */
+  const struct variable *wv;
+
+  /* The dictionary of the dataset */
+  const struct dictionary *dict;
+
+  /* True iff the constant (intercept) is to be included in the model */
+  bool constant;
+
+  /* Ths maximum number of iterations */
+  int max_iter;
+
+  /* Other iteration limiting conditions */
+  double bcon;
+  double min_epsilon;
+  double lcon;
+
+  /* The confidence interval (in percent) */
+  int confidence;
+
+  /* What results should be presented */
+  unsigned int print;
+
+  /* Inverse logit of the cut point */
+  double ilogit_cut_point;
+};
+
+
+/* The results and intermediate result of the procedure.
+   These are mutated as the procedure runs. Used for
+   temporary variables etc.
+*/
+struct lr_result
+{
+  /* Used to indicate if a pass should flag a warning when
+     invalid (ie negative or missing) weight values are encountered */
+  bool warn_bad_weight;
+
+  /* The two values of the dependent variable. */
+  union value y0;
+  union value y1;
+
+
+  /* The sum of caseweights */
+  double cc;
+
+  /* The number of missing and nonmissing cases */
+  casenumber n_missing;
+  casenumber n_nonmissing;
+
+
+  gsl_matrix *hessian;
+
+  /* The categoricals and their payload. Null if  the analysis has no
+   categorical predictors */
+  struct categoricals *cats;
+  struct payload cp;
+
+
+  /* The estimates of the predictor coefficients */
+  gsl_vector *beta_hat;
+
+  /* The predicted classifications:
+     True Negative, True Positive, False Negative, False Positive */
+  double tn, tp, fn, fp;
+};
+
+
+/*
+  Convert INPUT into a dichotomous scalar, according to how the dependent variable's
+  values are mapped.
+  For simple cases, this is a 1:1 mapping
+  The return value is always either 0 or 1
+*/
+static double
+map_dependent_var (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *res, const union value *input)
+{
+  const int width = var_get_width (cmd->dep_var);
+  if (value_equal (input, &res->y0, width))
+    return 0;
+
+  if (value_equal (input, &res->y1, width))
+    return 1;
+
+  /* This should never happen.  If it does,  then y0 and/or y1 have probably not been set */
+  NOT_REACHED ();
+
+  return SYSMIS;
+}
+
+static void output_classification_table (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *res);
+
+static void output_categories (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *res);
+
+static void output_depvarmap (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *);
+
+static void output_variables (const struct lr_spec *cmd,
+                             const struct lr_result *);
+
+static void output_model_summary (const struct lr_result *,
+                                 double initial_likelihood, double likelihood);
+
+static void case_processing_summary (const struct lr_result *);
+
+
+/* Return the value of case C corresponding to the INDEX'th entry in the
+   model */
+static double
+predictor_value (const struct ccase *c,
+                    const struct variable **x, size_t n_x,
+                    const struct categoricals *cats,
+                    size_t index)
+{
+  /* Values of the scalar predictor variables */
+  if (index < n_x)
+    return case_num (c, x[index]);
+
+  /* Coded values of categorical predictor variables (or interactions) */
+  if (cats && index - n_x  < categoricals_df_total (cats))
+    {
+      double x = categoricals_get_dummy_code_for_case (cats, index - n_x, c);
+      return x;
+    }
+
+  /* The constant term */
+  return 1.0;
+}
+
+
+/*
+  Return the probability beta_hat (that is the estimator logit(y))
+  corresponding to the coefficient estimator for case C
+*/
+static double
+pi_hat (const struct lr_spec *cmd,
+       const struct lr_result *res,
+       const struct variable **x, size_t n_x,
+       const struct ccase *c)
+{
+  int v0;
+  double pi = 0;
+  size_t n_coeffs = res->beta_hat->size;
+
+  if (cmd->constant)
+    {
+      pi += gsl_vector_get (res->beta_hat, res->beta_hat->size - 1);
+      n_coeffs--;
+    }
+
+  for (v0 = 0; v0 < n_coeffs; ++v0)
+    {
+      pi += gsl_vector_get (res->beta_hat, v0) *
+       predictor_value (c, x, n_x, res->cats, v0);
+    }
+
+  pi = 1.0 / (1.0 + exp(-pi));
+
+  return pi;
+}
+
+
+/*
+  Calculates the Hessian matrix X' V  X,
+  where: X is the n by N_X matrix comprising the n cases in INPUT
+  V is a diagonal matrix { (pi_hat_0)(1 - pi_hat_0), (pi_hat_1)(1 - pi_hat_1), ... (pi_hat_{N-1})(1 - pi_hat_{N-1})}
+  (the partial derivative of the predicted values)
+
+  If ALL predicted values derivatives are close to zero or one, then CONVERGED
+  will be set to true.
+*/
+static void
+hessian (const struct lr_spec *cmd,
+        struct lr_result *res,
+        struct casereader *input,
+        const struct variable **x, size_t n_x,
+        bool *converged)
+{
+  struct casereader *reader;
+  struct ccase *c;
+
+  double max_w = -DBL_MAX;
+
+  gsl_matrix_set_zero (res->hessian);
+
+  for (reader = casereader_clone (input);
+       (c = casereader_read (reader)) != NULL; case_unref (c))
+    {
+      int v0, v1;
+      double pi = pi_hat (cmd, res, x, n_x, c);
+
+      double weight = dict_get_case_weight (cmd->dict, c, &res->warn_bad_weight);
+      double w = pi * (1 - pi);
+      if (w > max_w)
+       max_w = w;
+      w *= weight;
+
+      for (v0 = 0; v0 < res->beta_hat->size; ++v0)
+       {
+         double in0 = predictor_value (c, x, n_x, res->cats, v0);
+         for (v1 = 0; v1 < res->beta_hat->size; ++v1)
+           {
+             double in1 = predictor_value (c, x, n_x, res->cats, v1);
+             double *o = gsl_matrix_ptr (res->hessian, v0, v1);
+             *o += in0 * w * in1;
+           }
+       }
+    }
+  casereader_destroy (reader);
+
+  if (max_w < cmd->min_epsilon)
+    {
+      *converged = true;
+      msg (MN, _("All predicted values are either 1 or 0"));
+    }
+}
+
+
+/* Calculates the value  X' (y - pi)
+   where X is the design model,
+   y is the vector of observed independent variables
+   pi is the vector of estimates for y
+
+   Side effects:
+     the likelihood is stored in LIKELIHOOD;
+     the predicted values are placed in the respective tn, fn, tp fp values in RES
+*/
+static gsl_vector *
+xt_times_y_pi (const struct lr_spec *cmd,
+              struct lr_result *res,
+              struct casereader *input,
+              const struct variable **x, size_t n_x,
+              const struct variable *y_var,
+              double *llikelihood)
+{
+  struct casereader *reader;
+  struct ccase *c;
+  gsl_vector *output = gsl_vector_calloc (res->beta_hat->size);
+
+  *llikelihood = 0.0;
+  res->tn = res->tp = res->fn = res->fp = 0;
+  for (reader = casereader_clone (input);
+       (c = casereader_read (reader)) != NULL; case_unref (c))
+    {
+      double pred_y = 0;
+      int v0;
+      double pi = pi_hat (cmd, res, x, n_x, c);
+      double weight = dict_get_case_weight (cmd->dict, c, &res->warn_bad_weight);
+
+
+      double y = map_dependent_var (cmd, res, case_data (c, y_var));
+
+      *llikelihood += (weight * y) * log (pi) + log (1 - pi) * weight * (1 - y);
+
+      for (v0 = 0; v0 < res->beta_hat->size; ++v0)
+       {
+         double in0 = predictor_value (c, x, n_x, res->cats, v0);
+         double *o = gsl_vector_ptr (output, v0);
+         *o += in0 * (y - pi) * weight;
+         pred_y += gsl_vector_get (res->beta_hat, v0) * in0;
+       }
+
+      /* Count the number of cases which would be correctly/incorrectly classified by this
+        estimated model */
+      if (pred_y <= cmd->ilogit_cut_point)
+       {
+         if (y == 0)
+           res->tn += weight;
+         else
+           res->fn += weight;
+       }
+      else
+       {
+         if (y == 0)
+           res->fp += weight;
+         else
+           res->tp += weight;
+       }
+    }
+
+  casereader_destroy (reader);
+
+  return output;
+}
+
+\f
+
+/* "payload" functions for the categoricals.
+   The only function is to accumulate the frequency of each
+   category.
+ */
+
+static void *
+frq_create  (const void *aux1 UNUSED, void *aux2 UNUSED)
+{
+  return xzalloc (sizeof (double));
+}
+
+static void
+frq_update  (const void *aux1 UNUSED, void *aux2 UNUSED,
+            void *ud, const struct ccase *c UNUSED , double weight)
+{
+  double *freq = ud;
+  *freq += weight;
+}
+
+static void
+frq_destroy (const void *aux1 UNUSED, void *aux2 UNUSED, void *user_data)
+{
+  free (user_data);
+}
+
+\f
+
+/*
+   Makes an initial pass though the data, doing the following:
+
+   * Checks that the dependent variable is  dichotomous,
+   * Creates and initialises the categoricals,
+   * Accumulates summary results,
+   * Calculates necessary initial values.
+   * Creates an initial value for \hat\beta the vector of beta_hats of \beta
+
+   Returns true if successful
+*/
+static bool
+initial_pass (const struct lr_spec *cmd, struct lr_result *res, struct casereader *input)
+{
+  const int width = var_get_width (cmd->dep_var);
+
+  struct ccase *c;
+  struct casereader *reader;
+
+  double sum;
+  double sumA = 0.0;
+  double sumB = 0.0;
+
+  bool v0set = false;
+  bool v1set = false;
+
+  size_t n_coefficients = cmd->n_predictor_vars;
+  if (cmd->constant)
+    n_coefficients++;
+
+  /* Create categoricals if appropriate */
+  if (cmd->n_cat_predictors > 0)
+    {
+      res->cp.create = frq_create;
+      res->cp.update = frq_update;
+      res->cp.calculate = NULL;
+      res->cp.destroy = frq_destroy;
+
+      res->cats = categoricals_create (cmd->cat_predictors, cmd->n_cat_predictors,
+                                      cmd->wv, MV_ANY);
+
+      categoricals_set_payload (res->cats, &res->cp, cmd, res);
+    }
+
+  res->cc = 0;
+  for (reader = casereader_clone (input);
+       (c = casereader_read (reader)) != NULL; case_unref (c))
+    {
+      int v;
+      bool missing = false;
+      double weight = dict_get_case_weight (cmd->dict, c, &res->warn_bad_weight);
+      const union value *depval = case_data (c, cmd->dep_var);
+
+      if (var_is_value_missing (cmd->dep_var, depval) & cmd->exclude)
+       {
+         missing = true;
+       }
+      else
+      for (v = 0; v < cmd->n_indep_vars; ++v)
+       {
+         const union value *val = case_data (c, cmd->indep_vars[v]);
+         if (var_is_value_missing (cmd->indep_vars[v], val) & cmd->exclude)
+           {
+             missing = true;
+             break;
+           }
+       }
+
+      /* Accumulate the missing and non-missing counts */
+      if (missing)
+       {
+         res->n_missing++;
+         continue;
+       }
+      res->n_nonmissing++;
+
+      /* Find the values of the dependent variable */
+      if (!v0set)
+       {
+         value_clone (&res->y0, depval, width);
+         v0set = true;
+       }
+      else if (!v1set)
+       {
+         if (!value_equal (&res->y0, depval, width))
+           {
+             value_clone (&res->y1, depval, width);
+             v1set = true;
+           }
+       }
+      else
+       {
+         if (!value_equal (&res->y0, depval, width)
+             &&
+             !value_equal (&res->y1, depval, width)
+       )
+           {
+             msg (ME, _("Dependent variable's values are not dichotomous."));
+              case_unref (c);
+             goto error;
+           }
+       }
+
+      if (v0set && value_equal (&res->y0, depval, width))
+         sumA += weight;
+
+      if (v1set && value_equal (&res->y1, depval, width))
+         sumB += weight;
+
+
+      res->cc += weight;
+
+      categoricals_update (res->cats, c);
+    }
+  casereader_destroy (reader);
+
+  categoricals_done (res->cats);
+
+  sum = sumB;
+
+  /* Ensure that Y0 is less than Y1.  Otherwise the mapping gets
+     inverted, which is confusing to users */
+  if (var_is_numeric (cmd->dep_var) && value_compare_3way (&res->y0, &res->y1, width) > 0)
+    {
+      union value tmp;
+      value_clone (&tmp, &res->y0, width);
+      value_copy (&res->y0, &res->y1, width);
+      value_copy (&res->y1, &tmp, width);
+      value_destroy (&tmp, width);
+      sum = sumA;
+    }
+
+  n_coefficients += categoricals_df_total (res->cats);
+  res->beta_hat = gsl_vector_calloc (n_coefficients);
+
+  if (cmd->constant)
+    {
+      double mean = sum / res->cc;
+      gsl_vector_set (res->beta_hat, res->beta_hat->size - 1, log (mean / (1 - mean)));
+    }
+
+  return true;
+
+ error:
+  casereader_destroy (reader);
+  return false;
+}
+
+
+
+/* Start of the logistic regression routine proper */
+static bool
+run_lr (const struct lr_spec *cmd, struct casereader *input,
+       const struct dataset *ds UNUSED)
+{
+  int i;
+
+  bool converged = false;
+
+  /* Set the log likelihoods to a sentinel value */
+  double log_likelihood = SYSMIS;
+  double prev_log_likelihood = SYSMIS;
+  double initial_log_likelihood = SYSMIS;
+
+  struct lr_result work;
+  work.n_missing = 0;
+  work.n_nonmissing = 0;
+  work.warn_bad_weight = true;
+  work.cats = NULL;
+  work.beta_hat = NULL;
+  work.hessian = NULL;
+
+  /* Get the initial estimates of \beta and their standard errors.
+     And perform other auxiliary initialisation.  */
+  if (!initial_pass (cmd, &work, input))
+    goto error;
+
+  for (i = 0; i < cmd->n_cat_predictors; ++i)
+    {
+      if (1 >= categoricals_n_count (work.cats, i))
+       {
+         struct string str;
+         ds_init_empty (&str);
+
+         interaction_to_string (cmd->cat_predictors[i], &str);
+
+         msg (ME, _("Category %s does not have at least two distinct values. Logistic regression will not be run."),
+              ds_cstr(&str));
+         ds_destroy (&str);
+         goto error;
+       }
+    }
+
+  output_depvarmap (cmd, &work);
+
+  case_processing_summary (&work);
+
+
+  input = casereader_create_filter_missing (input,
+                                           cmd->indep_vars,
+                                           cmd->n_indep_vars,
+                                           cmd->exclude,
+                                           NULL,
+                                           NULL);
+
+  input = casereader_create_filter_missing (input,
+                                           &cmd->dep_var,
+                                           1,
+                                           cmd->exclude,
+                                           NULL,
+                                           NULL);
+
+  work.hessian = gsl_matrix_calloc (work.beta_hat->size, work.beta_hat->size);
+
+  /* Start the Newton Raphson iteration process... */
+  for(i = 0; i < cmd->max_iter; ++i)
+    {
+      double min, max;
+      gsl_vector *v;
+
+
+      hessian (cmd, &work, input,
+              cmd->predictor_vars, cmd->n_predictor_vars,
+              &converged);
+
+      gsl_linalg_cholesky_decomp (work.hessian);
+      gsl_linalg_cholesky_invert (work.hessian);
+
+      v = xt_times_y_pi (cmd, &work, input,
+                        cmd->predictor_vars, cmd->n_predictor_vars,
+                        cmd->dep_var,
+                        &log_likelihood);
+
+      {
+       /* delta = M.v */
+       gsl_vector *delta = gsl_vector_alloc (v->size);
+       gsl_blas_dgemv (CblasNoTrans, 1.0, work.hessian, v, 0, delta);
+       gsl_vector_free (v);
+
+
+       gsl_vector_add (work.beta_hat, delta);
+
+       gsl_vector_minmax (delta, &min, &max);
+
+       if (fabs (min) < cmd->bcon && fabs (max) < cmd->bcon)
+         {
+           msg (MN, _("Estimation terminated at iteration number %d because parameter estimates changed by less than %g"),
+                i + 1, cmd->bcon);
+           converged = true;
+         }
+
+       gsl_vector_free (delta);
+      }
+
+      if (i > 0)
+       {
+         if (-log_likelihood > -(1.0 - cmd->lcon) * prev_log_likelihood)
+           {
+             msg (MN, _("Estimation terminated at iteration number %d because Log Likelihood decreased by less than %g%%"), i + 1, 100 * cmd->lcon);
+             converged = true;
+           }
+       }
+      if (i == 0)
+       initial_log_likelihood = log_likelihood;
+      prev_log_likelihood = log_likelihood;
+
+      if (converged)
+       break;
+    }
+
+
+
+  if (!converged)
+    msg (MW, _("Estimation terminated at iteration number %d because maximum iterations has been reached"), i);
+
+
+  output_model_summary (&work, initial_log_likelihood, log_likelihood);
+
+  if (work.cats)
+    output_categories (cmd, &work);
+
+  output_classification_table (cmd, &work);
+  output_variables (cmd, &work);
+
+  casereader_destroy (input);
+  gsl_matrix_free (work.hessian);
+  gsl_vector_free (work.beta_hat);
+  categoricals_destroy (work.cats);
+
+  return true;
+
+ error:
+  casereader_destroy (input);
+  gsl_matrix_free (work.hessian);
+  gsl_vector_free (work.beta_hat);
+  categoricals_destroy (work.cats);
+
+  return false;
+}
+
+struct variable_node
+{
+  struct hmap_node node;      /* Node in hash map. */
+  const struct variable *var; /* The variable */
+};
+
+static struct variable_node *
+lookup_variable (const struct hmap *map, const struct variable *var, unsigned int hash)
+{
+  struct variable_node *vn;
+  HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vn, struct variable_node, node, hash, map)
+    if (vn->var == var)
+      return vn;
+
+  return NULL;
+}
+
+static void
+insert_variable (struct hmap *map, const struct variable *var, unsigned int hash)
+{
+  if (!lookup_variable (map, var, hash))
+    {
+      struct variable_node *vn = xmalloc (sizeof *vn);
+      *vn = (struct variable_node) { .var = var };
+      hmap_insert (map, &vn->node, hash);
+    }
+}
+
+/* Parse the LOGISTIC REGRESSION command syntax */
+int
+cmd_logistic (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
+{
+  /* Temporary location for the predictor variables.
+     These may or may not include the categorical predictors */
+  const struct variable **pred_vars = NULL;
+  size_t n_pred_vars = 0;
+  double cp = 0.5;
+
+  struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
+  struct lr_spec lr = {
+    .dict = dict,
+    .exclude = MV_ANY,
+    .wv = dict_get_weight (dict),
+    .max_iter = 20,
+    .lcon = 0.0000,
+    .bcon = 0.001,
+    .min_epsilon = 0.00000001,
+    .constant = true,
+    .confidence = 95,
+    .print = PRINT_DEFAULT,
+  };
+
+  if (lex_match_id (lexer, "VARIABLES"))
+    lex_match (lexer, T_EQUALS);
+
+  lr.dep_var = parse_variable_const (lexer, lr.dict);
+  if (!lr.dep_var)
+    goto error;
+
+  if (!lex_force_match (lexer, T_WITH))
+    goto error;
+
+  if (!parse_variables_const (lexer, lr.dict, &pred_vars, &n_pred_vars,
+                             PV_NO_DUPLICATE))
+    goto error;
+
+  while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD)
+    {
+      lex_match (lexer, T_SLASH);
+
+      if (lex_match_id (lexer, "MISSING"))
+       {
+         lex_match (lexer, T_EQUALS);
+         while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD
+                && lex_token (lexer) != T_SLASH)
+           {
+             if (lex_match_id (lexer, "INCLUDE"))
+                lr.exclude = MV_SYSTEM;
+             else if (lex_match_id (lexer, "EXCLUDE"))
+                lr.exclude = MV_ANY;
+             else
+               {
+                 lex_error_expecting (lexer, "INCLUDE", "EXCLUDE");
+                 goto error;
+               }
+           }
+       }
+      else if (lex_match_id (lexer, "ORIGIN"))
+        lr.constant = false;
+      else if (lex_match_id (lexer, "NOORIGIN"))
+        lr.constant = true;
+      else if (lex_match_id (lexer, "NOCONST"))
+        lr.constant = false;
+      else if (lex_match_id (lexer, "EXTERNAL"))
+       {
+         /* This is for compatibility.  It does nothing */
+       }
+      else if (lex_match_id (lexer, "CATEGORICAL"))
+       {
+         lex_match (lexer, T_EQUALS);
+          struct variable **cats;
+          size_t n_cats;
+          if (!parse_variables (lexer, lr.dict, &cats, &n_cats, PV_NO_DUPLICATE))
+            goto error;
+
+          lr.cat_predictors = xrealloc (lr.cat_predictors,
+                                        sizeof *lr.cat_predictors
+                                        * (n_cats + lr.n_cat_predictors));
+          for (size_t i = 0; i < n_cats; i++)
+            lr.cat_predictors[lr.n_cat_predictors++] = interaction_create (cats[i]);
+          free (cats);
+       }
+      else if (lex_match_id (lexer, "PRINT"))
+       {
+         lex_match (lexer, T_EQUALS);
+          while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD && lex_token (lexer) != T_SLASH)
+           {
+             if (lex_match_id (lexer, "DEFAULT"))
+                lr.print |= PRINT_DEFAULT;
+             else if (lex_match_id (lexer, "SUMMARY"))
+                lr.print |= PRINT_SUMMARY;
+#if 0
+             else if (lex_match_id (lexer, "CORR"))
+                lr.print |= PRINT_CORR;
+             else if (lex_match_id (lexer, "ITER"))
+                lr.print |= PRINT_ITER;
+             else if (lex_match_id (lexer, "GOODFIT"))
+                lr.print |= PRINT_GOODFIT;
+#endif
+             else if (lex_match_id (lexer, "CI"))
+               {
+                 lr.print |= PRINT_CI;
+                 if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN)
+                      || !lex_force_num (lexer))
+                    goto error;
+                  lr.confidence = lex_number (lexer);
+                  lex_get (lexer);
+                  if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                    goto error;
+               }
+             else if (lex_match_id (lexer, "ALL"))
+                lr.print = ~0x0000;
+             else
+               {
+                 lex_error_expecting (lexer, "DEFAULT", "SUMMARY",
+#if 0
+                                       "CORR", "ITER", "GOODFIT",
+#endif
+                                       "CI", "ALL");
+                 goto error;
+               }
+           }
+       }
+      else if (lex_match_id (lexer, "CRITERIA"))
+       {
+         lex_match (lexer, T_EQUALS);
+          while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD && lex_token (lexer) != T_SLASH)
+           {
+             if (lex_match_id (lexer, "BCON"))
+               {
+                 if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN)
+                      || !lex_force_num (lexer))
+                    goto error;
+                  lr.bcon = lex_number (lexer);
+                  lex_get (lexer);
+                  if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                    goto error;
+               }
+             else if (lex_match_id (lexer, "ITERATE"))
+               {
+                 if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN)
+                      || !lex_force_int_range (lexer, "ITERATE", 0, INT_MAX))
+                    goto error;
+                  lr.max_iter = lex_integer (lexer);
+                  lex_get (lexer);
+                  if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                    goto error;
+               }
+             else if (lex_match_id (lexer, "LCON"))
+               {
+                 if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN)
+                      || !lex_force_num (lexer))
+                    goto error;
+                  lr.lcon = lex_number (lexer);
+                  lex_get (lexer);
+                  if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                    goto error;
+               }
+             else if (lex_match_id (lexer, "EPS"))
+               {
+                 if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN)
+                      || !lex_force_num (lexer))
+                    goto error;
+                  lr.min_epsilon = lex_number (lexer);
+                  lex_get (lexer);
+                  if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                    goto error;
+               }
+             else if (lex_match_id (lexer, "CUT"))
+               {
+                 if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN)
+                       || !lex_force_num_range_closed (lexer, "CUT", 0, 1))
+                    goto error;
+
+                  cp = lex_number (lexer);
+
+                  lex_get (lexer);
+                  if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                    goto error;
+               }
+             else
+               {
+                 lex_error_expecting (lexer, "BCON", "ITERATE", "LCON", "EPS",
+                                       "CUT");
+                 goto error;
+               }
+           }
+       }
+      else
+       {
+         lex_error_expecting (lexer, "MISSING", "ORIGIN", "NOORIGIN",
+                               "NOCONST", "EXTERNAL", "CATEGORICAL",
+                               "PRINT", "CRITERIA");
+         goto error;
+       }
+    }
+
+  lr.ilogit_cut_point = - log (1/cp - 1);
+
+  /* Copy the predictor variables from the temporary location into the
+     final one, dropping any categorical variables which appear there.
+     FIXME: This is O(NxM).
+  */
+  struct hmap allvars = HMAP_INITIALIZER (allvars);
+  size_t allocated_predictor_vars = 0;
+  for (size_t v = 0; v < n_pred_vars; ++v)
+    {
+      bool drop = false;
+      const struct variable *var = pred_vars[v];
+
+      unsigned int hash = hash_pointer (var, 0);
+      insert_variable (&allvars, var, hash);
+
+      for (size_t cv = 0; cv < lr.n_cat_predictors; ++cv)
+       {
+         const struct interaction *iact = lr.cat_predictors[cv];
+         for (size_t iv = 0; iv < iact->n_vars; ++iv)
+           {
+             const struct variable *ivar = iact->vars[iv];
+             unsigned int hash = hash_pointer (ivar, 0);
+             insert_variable (&allvars, ivar, hash);
+
+             if (var == ivar)
+                drop = true;
+           }
+       }
+
+      if (drop)
+       continue;
+
+      if (lr.n_predictor_vars >= allocated_predictor_vars)
+        lr.predictor_vars = x2nrealloc (lr.predictor_vars,
+                                        &allocated_predictor_vars,
+                                        sizeof *lr.predictor_vars);
+      lr.predictor_vars[lr.n_predictor_vars++] = var;
+    }
+
+  lr.n_indep_vars = hmap_count (&allvars);
+  lr.indep_vars = xmalloc (lr.n_indep_vars * sizeof *lr.indep_vars);
+
+  /* Interate over each variable and push it into the array */
+  size_t x = 0;
+  struct variable_node *vn, *next;
+  HMAP_FOR_EACH_SAFE (vn, next, struct variable_node, node, &allvars)
+    {
+      lr.indep_vars[x++] = vn->var;
+      hmap_delete (&allvars, &vn->node);
+      free (vn);
+    }
+  assert (x == lr.n_indep_vars);
+  hmap_destroy (&allvars);
+
+  /* Run logistical regression for each split group. */
+  struct casegrouper *grouper = casegrouper_create_splits (proc_open (ds), lr.dict);
+  struct casereader *group;
+  bool ok = true;
+  while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
+    ok = run_lr (&lr, group, ds) && ok;
+  ok = casegrouper_destroy (grouper) && ok;
+  ok = proc_commit (ds) && ok;
+
+  for (size_t i = 0; i < lr.n_cat_predictors; ++i)
+    interaction_destroy (lr.cat_predictors[i]);
+  free (lr.predictor_vars);
+  free (lr.cat_predictors);
+  free (lr.indep_vars);
+  free (pred_vars);
+
+  return CMD_SUCCESS;
+
+ error:
+  for (size_t i = 0; i < lr.n_cat_predictors; ++i)
+    interaction_destroy (lr.cat_predictors[i]);
+  free (lr.predictor_vars);
+  free (lr.cat_predictors);
+  free (lr.indep_vars);
+  free (pred_vars);
+
+  return CMD_FAILURE;
+}
+
+
+\f
+
+/* Show the Dependent Variable Encoding box.
+   This indicates how the dependent variable
+   is mapped to the internal zero/one values.
+*/
+static void
+output_depvarmap (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *res)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create (
+    N_("Dependent Variable Encoding"));
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Mapping"),
+                          N_("Internal Value"));
+
+  struct pivot_dimension *original = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Original Value"));
+  original->root->show_label = true;
+
+  for (int i = 0; i < 2; i++)
+    {
+      const union value *v = i ? &res->y1 : &res->y0;
+      int orig_idx = pivot_category_create_leaf (
+        original->root, pivot_value_new_var_value (cmd->dep_var, v));
+      pivot_table_put2 (table, 0, orig_idx, pivot_value_new_number (
+                          map_dependent_var (cmd, res, v)));
+    }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+
+/* Show the Variables in the Equation box */
+static void
+output_variables (const struct lr_spec *cmd,
+                 const struct lr_result *res)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create (
+    N_("Variables in the Equation"));
+
+  struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
+    N_("B"), PIVOT_RC_OTHER,
+    N_("S.E."), PIVOT_RC_OTHER,
+    N_("Wald"), PIVOT_RC_OTHER,
+    N_("df"), PIVOT_RC_INTEGER,
+    N_("Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
+    N_("Exp(B)"), PIVOT_RC_OTHER);
+  if (cmd->print & PRINT_CI)
+    {
+      struct pivot_category *group = pivot_category_create_group__ (
+        statistics->root,
+        pivot_value_new_text_format (N_("%d%% CI for Exp(B)"),
+                                     cmd->confidence));
+      pivot_category_create_leaves (group, N_("Lower"), N_("Upper"));
+    }
+
+  struct pivot_dimension *variables = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Variables"));
+  struct pivot_category *step1 = pivot_category_create_group (
+    variables->root, N_("Step 1"));
+
+  int ivar = 0;
+  int idx_correction = 0;
+  int i = 0;
+
+  int nr = cmd->n_predictor_vars;
+  if (cmd->constant)
+    nr++;
+  if (res->cats)
+    nr += categoricals_df_total (res->cats) + cmd->n_cat_predictors;
+
+  for (int row = 0; row < nr; row++)
+    {
+      const int idx = row - idx_correction;
+
+      int var_idx;
+      if (idx < cmd->n_predictor_vars)
+        var_idx = pivot_category_create_leaf (
+          step1, pivot_value_new_variable (cmd->predictor_vars[idx]));
+      else if (i < cmd->n_cat_predictors)
+       {
+         const struct interaction *cat_predictors = cmd->cat_predictors[i];
+         struct string str = DS_EMPTY_INITIALIZER;
+         interaction_to_string (cat_predictors, &str);
+         if (ivar != 0)
+            ds_put_format (&str, "(%d)", ivar);
+          var_idx = pivot_category_create_leaf (
+            step1, pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&str)));
+
+         int df = categoricals_df (res->cats, i);
+         bool summary = ivar == 0;
+          if (summary)
+           {
+             /* Calculate the Wald statistic,
+                which is \beta' C^-1 \beta .
+                where \beta is the vector of the coefficient estimates comprising this
+                categorial variable. and C is the corresponding submatrix of the
+                hessian matrix.
+             */
+             gsl_matrix_const_view mv =
+               gsl_matrix_const_submatrix (res->hessian, idx, idx, df, df);
+             gsl_matrix *subhessian = gsl_matrix_alloc (mv.matrix.size1, mv.matrix.size2);
+             gsl_vector_const_view vv = gsl_vector_const_subvector (res->beta_hat, idx, df);
+             gsl_vector *temp = gsl_vector_alloc (df);
+
+             gsl_matrix_memcpy (subhessian, &mv.matrix);
+             gsl_linalg_cholesky_decomp (subhessian);
+             gsl_linalg_cholesky_invert (subhessian);
+
+             gsl_blas_dgemv (CblasTrans, 1.0, subhessian, &vv.vector, 0, temp);
+              double wald;
+             gsl_blas_ddot (temp, &vv.vector, &wald);
+
+              double entries[] = { wald, df, gsl_cdf_chisq_Q (wald, df) };
+              for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
+                pivot_table_put2 (table, j + 2, var_idx,
+                                  pivot_value_new_number (entries[j]));
+
+             idx_correction++;
+             gsl_matrix_free (subhessian);
+             gsl_vector_free (temp);
+           }
+
+         if (ivar++ == df)
+           {
+             ++i; /* next interaction */
+             ivar = 0;
+           }
+
+         if (summary)
+           continue;
+       }
+      else
+        var_idx = pivot_category_create_leaves (step1, N_("Constant"));
+
+      double b = gsl_vector_get (res->beta_hat, idx);
+      double sigma2 = gsl_matrix_get (res->hessian, idx, idx);
+      double wald = pow2 (b) / sigma2;
+      double df = 1;
+      double wc = (gsl_cdf_ugaussian_Pinv (0.5 + cmd->confidence / 200.0)
+                   * sqrt (sigma2));
+      bool show_ci = cmd->print & PRINT_CI && row < nr - cmd->constant;
+
+      double entries[] = {
+        b,
+        sqrt (sigma2),
+        wald,
+        df,
+        gsl_cdf_chisq_Q (wald, df),
+        exp (b),
+        show_ci ? exp (b - wc) : SYSMIS,
+        show_ci ? exp (b + wc) : SYSMIS,
+      };
+      for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
+        if (entries[j] != SYSMIS)
+          pivot_table_put2 (table, j, var_idx,
+                            pivot_value_new_number (entries[j]));
+    }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+
+/* Show the model summary box */
+static void
+output_model_summary (const struct lr_result *res,
+                     double initial_log_likelihood, double log_likelihood)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create (N_("Model Summary"));
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
+                          N_("-2 Log likelihood"), PIVOT_RC_OTHER,
+                          N_("Cox & Snell R Square"), PIVOT_RC_OTHER,
+                          N_("Nagelkerke R Square"), PIVOT_RC_OTHER);
+
+  struct pivot_dimension *step = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Step"));
+  step->root->show_label = true;
+  pivot_category_create_leaf (step->root, pivot_value_new_integer (1));
+
+  double cox = (1.0 - exp ((initial_log_likelihood - log_likelihood)
+                           * (2 / res->cc)));
+  double entries[] = {
+    -2 * log_likelihood,
+    cox,
+    cox / (1.0 - exp(initial_log_likelihood * (2 / res->cc)))
+  };
+  for (size_t i = 0; i < sizeof entries / sizeof *entries; i++)
+    pivot_table_put2 (table, i, 0, pivot_value_new_number (entries[i]));
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+/* Show the case processing summary box */
+static void
+case_processing_summary (const struct lr_result *res)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create (
+    N_("Case Processing Summary"));
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
+                          N_("N"), PIVOT_RC_COUNT,
+                          N_("Percent"), PIVOT_RC_PERCENT);
+
+  struct pivot_dimension *cases = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Unweighted Cases"),
+    N_("Included in Analysis"), N_("Missing Cases"), N_("Total"));
+  cases->root->show_label = true;
+
+  double total = res->n_nonmissing + res->n_missing;
+  struct entry
+    {
+      int stat_idx;
+      int case_idx;
+      double x;
+    }
+  entries[] = {
+    { 0, 0, res->n_nonmissing },
+    { 0, 1, res->n_missing },
+    { 0, 2, total },
+    { 1, 0, 100.0 * res->n_nonmissing / total },
+    { 1, 1, 100.0 * res->n_missing / total },
+    { 1, 2, 100.0 },
+  };
+  for (size_t i = 0; i < sizeof entries / sizeof *entries; i++)
+    pivot_table_put2 (table, entries[i].stat_idx, entries[i].case_idx,
+                      pivot_value_new_number (entries[i].x));
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+static void
+output_categories (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *res)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create (
+    N_("Categorical Variables' Codings"));
+  pivot_table_set_weight_var (table, dict_get_weight (cmd->dict));
+
+  int max_df = 0;
+  int total_cats = 0;
+  for (int i = 0; i < cmd->n_cat_predictors; ++i)
+    {
+      size_t n = categoricals_n_count (res->cats, i);
+      size_t df = categoricals_df (res->cats, i);
+      if (max_df < df)
+       max_df = df;
+      total_cats += n;
+    }
+
+  struct pivot_dimension *codings = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Codings"),
+    N_("Frequency"), PIVOT_RC_COUNT);
+  struct pivot_category *coding_group = pivot_category_create_group (
+    codings->root, N_("Parameter coding"));
+  for (int i = 0; i < max_df; ++i)
+    pivot_category_create_leaf_rc (
+      coding_group,
+      pivot_value_new_user_text_nocopy (xasprintf ("(%d)", i + 1)),
+      PIVOT_RC_INTEGER);
+
+  struct pivot_dimension *categories = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Categories"));
+
+  int cumulative_df = 0;
+  for (int v = 0; v < cmd->n_cat_predictors; ++v)
+    {
+      int cat;
+      const struct interaction *cat_predictors = cmd->cat_predictors[v];
+      int df = categoricals_df (res->cats, v);
+
+      struct string str = DS_EMPTY_INITIALIZER;
+      interaction_to_string (cat_predictors, &str);
+      struct pivot_category *var_group = pivot_category_create_group__ (
+        categories->root,
+        pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&str)));
+
+      for (cat = 0; cat < categoricals_n_count (res->cats, v); ++cat)
+       {
+         const struct ccase *c = categoricals_get_case_by_category_real (
+            res->cats, v, cat);
+          struct string label = DS_EMPTY_INITIALIZER;
+         for (int x = 0; x < cat_predictors->n_vars; ++x)
+           {
+              if (!ds_is_empty (&label))
+                ds_put_byte (&label, ' ');
+
+             const union value *val = case_data (c, cat_predictors->vars[x]);
+             var_append_value_name (cat_predictors->vars[x], val, &label);
+           }
+          int cat_idx = pivot_category_create_leaf (
+            var_group,
+            pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&label)));
+
+         double *freq = categoricals_get_user_data_by_category_real (
+            res->cats, v, cat);
+          pivot_table_put2 (table, 0, cat_idx, pivot_value_new_number (*freq));
+
+         for (int x = 0; x < df; ++x)
+            pivot_table_put2 (table, x + 1, cat_idx,
+                              pivot_value_new_number (cat == x));
+       }
+      cumulative_df += df;
+    }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+static void
+create_classification_dimension (const struct lr_spec *cmd,
+                                 const struct lr_result *res,
+                                 struct pivot_table *table,
+                                 enum pivot_axis_type axis_type,
+                                 const char *label, const char *total)
+{
+  struct pivot_dimension *d = pivot_dimension_create (
+    table, axis_type, label);
+  d->root->show_label = true;
+  struct pivot_category *pred_group = pivot_category_create_group__ (
+    d->root, pivot_value_new_variable (cmd->dep_var));
+  for (int i = 0; i < 2; i++)
+    {
+      const union value *y = i ? &res->y1 : &res->y0;
+      pivot_category_create_leaf_rc (
+        pred_group, pivot_value_new_var_value (cmd->dep_var, y),
+        PIVOT_RC_COUNT);
+    }
+  pivot_category_create_leaves (d->root, total, PIVOT_RC_PERCENT);
+}
+
+static void
+output_classification_table (const struct lr_spec *cmd, const struct lr_result *res)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create (N_("Classification Table"));
+  pivot_table_set_weight_var (table, cmd->wv);
+
+  create_classification_dimension (cmd, res, table, PIVOT_AXIS_COLUMN,
+                                   N_("Predicted"), N_("Percentage Correct"));
+  create_classification_dimension (cmd, res, table, PIVOT_AXIS_ROW,
+                                   N_("Observed"), N_("Overall Percentage"));
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Step"), N_("Step 1"));
+
+  struct entry
+    {
+      int pred_idx;
+      int obs_idx;
+      double x;
+    }
+  entries[] = {
+    { 0, 0, res->tn },
+    { 0, 1, res->fn },
+    { 1, 0, res->fp },
+    { 1, 1, res->tp },
+    { 2, 0, 100 * res->tn / (res->tn + res->fp) },
+    { 2, 1, 100 * res->tp / (res->tp + res->fn) },
+    { 2, 2,
+      100 * (res->tp + res->tn) / (res->tp  + res->tn + res->fp + res->fn)},
+  };
+  for (size_t i = 0; i < sizeof entries / sizeof *entries; i++)
+    {
+      const struct entry *e = &entries[i];
+      pivot_table_put3 (table, e->pred_idx, e->obs_idx, 0,
+                        pivot_value_new_number (e->x));
+    }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}