Move all command implementations into a single 'commands' directory.
[pspp] / src / language / commands / regression.c
diff --git a/src/language/commands/regression.c b/src/language/commands/regression.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..43f750e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1002 @@
+/* PSPP - a program for statistical analysis.
+   Copyright (C) 2005, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014,
+   2016, 2017, 2019 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/>. */
+
+#include <config.h>
+
+#include <float.h>
+#include <stdbool.h>
+
+#include <gsl/gsl_math.h>
+#include <gsl/gsl_cdf.h>
+#include <gsl/gsl_matrix.h>
+
+#include <data/dataset.h>
+#include <data/casewriter.h>
+
+#include "language/command.h"
+#include "language/lexer/lexer.h"
+#include "language/lexer/value-parser.h"
+#include "language/lexer/variable-parser.h"
+
+
+#include "data/casegrouper.h"
+#include "data/casereader.h"
+#include "data/dictionary.h"
+
+#include "math/covariance.h"
+#include "math/linreg.h"
+#include "math/moments.h"
+
+#include "libpspp/message.h"
+#include "libpspp/taint.h"
+
+#include "output/pivot-table.h"
+
+#include "gl/intprops.h"
+#include "gl/minmax.h"
+
+#include "gettext.h"
+#define _(msgid) gettext (msgid)
+#define N_(msgid) msgid
+
+#define STATS_R      (1 << 0)
+#define STATS_COEFF  (1 << 1)
+#define STATS_ANOVA  (1 << 2)
+#define STATS_OUTS   (1 << 3)
+#define STATS_CI     (1 << 4)
+#define STATS_BCOV   (1 << 5)
+#define STATS_TOL    (1 << 6)
+
+#define STATS_DEFAULT  (STATS_R | STATS_COEFF | STATS_ANOVA | STATS_OUTS)
+
+
+struct regression
+  {
+    struct dataset *ds;
+
+    const struct variable **vars;
+    size_t n_vars;
+
+    const struct variable **dep_vars;
+    size_t n_dep_vars;
+
+    unsigned int stats;
+    double ci;
+
+    bool resid;
+    bool pred;
+
+    bool origin;
+  };
+
+struct regression_workspace
+{
+  /* The new variables which will be introduced by /SAVE */
+  const struct variable **predvars;
+  const struct variable **residvars;
+
+  /* A reader/writer pair to temporarily hold the
+     values of the new variables */
+  struct casewriter *writer;
+  struct casereader *reader;
+
+  /* Indeces of the new values in the reader/writer (-1 if not applicable) */
+  int res_idx;
+  int pred_idx;
+
+  /* 0, 1 or 2 depending on what new variables are to be created */
+  int extras;
+};
+
+static void run_regression (const struct regression *cmd,
+                            struct regression_workspace *ws,
+                            struct casereader *input);
+
+
+/* Return a string based on PREFIX which may be used as the name
+   of a new variable in DICT */
+static char *
+reg_get_name (const struct dictionary *dict, const char *prefix)
+{
+  for (size_t i = 1; ; i++)
+    {
+      char *name = xasprintf ("%s%zu", prefix, i);
+      if (!dict_lookup_var (dict, name))
+        return name;
+      free (name);
+    }
+}
+
+static const struct variable *
+create_aux_var (struct dataset *ds, const char *prefix)
+{
+  struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
+  char *name = reg_get_name (dict, prefix);
+  struct variable *var = dict_create_var_assert (dict, name, 0);
+  free (name);
+  return var;
+}
+
+/* Auxiliary data for transformation when /SAVE is entered */
+struct save_trans_data
+  {
+    int n_dep_vars;
+    struct regression_workspace *ws;
+  };
+
+static bool
+save_trans_free (void *aux)
+{
+  struct save_trans_data *save_trans_data = aux;
+  free (save_trans_data->ws->predvars);
+  free (save_trans_data->ws->residvars);
+
+  casereader_destroy (save_trans_data->ws->reader);
+  free (save_trans_data->ws);
+  free (save_trans_data);
+  return true;
+}
+
+static enum trns_result
+save_trans_func (void *aux, struct ccase **c, casenumber x UNUSED)
+{
+  struct save_trans_data *save_trans_data = aux;
+  struct regression_workspace *ws = save_trans_data->ws;
+  struct ccase *in = casereader_read (ws->reader);
+
+  if (in)
+    {
+      *c = case_unshare (*c);
+
+      for (size_t k = 0; k < save_trans_data->n_dep_vars; ++k)
+        {
+          if (ws->pred_idx != -1)
+            {
+              double pred = case_num_idx (in, ws->extras * k + ws->pred_idx);
+              *case_num_rw (*c, ws->predvars[k]) = pred;
+            }
+
+          if (ws->res_idx != -1)
+            {
+              double resid = case_num_idx (in, ws->extras * k + ws->res_idx);
+              *case_num_rw (*c, ws->residvars[k]) = resid;
+            }
+        }
+      case_unref (in);
+    }
+
+  return TRNS_CONTINUE;
+}
+
+int
+cmd_regression (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
+{
+  const struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
+
+  struct regression regression = {
+    .ci = 0.95,
+    .stats = STATS_DEFAULT,
+    .pred = false,
+    .resid = false,
+    .ds = ds,
+    .origin = false,
+  };
+
+  bool variables_seen = false;
+  bool method_seen = false;
+  bool dependent_seen = false;
+  int save_start = 0;
+  int save_end = 0;
+  while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD)
+    {
+      lex_match (lexer, T_SLASH);
+
+      if (lex_match_id (lexer, "VARIABLES"))
+        {
+         if (method_seen)
+           {
+             lex_next_error (lexer, -1, -1,
+                              _("VARIABLES may not appear after %s"), "METHOD");
+             goto error;
+           }
+         if (dependent_seen)
+           {
+             lex_next_error (lexer, -1, -1,
+                              _("VARIABLES may not appear after %s"), "DEPENDENT");
+             goto error;
+           }
+         variables_seen = true;
+         lex_match (lexer, T_EQUALS);
+
+         if (!parse_variables_const (lexer, dict,
+                                     &regression.vars, &regression.n_vars,
+                                     PV_NO_DUPLICATE | PV_NUMERIC))
+           goto error;
+       }
+      else if (lex_match_id (lexer, "DEPENDENT"))
+        {
+         dependent_seen = true;
+          lex_match (lexer, T_EQUALS);
+
+         free (regression.dep_vars);
+         regression.n_dep_vars = 0;
+
+          if (!parse_variables_const (lexer, dict,
+                                      &regression.dep_vars,
+                                      &regression.n_dep_vars,
+                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NUMERIC))
+            goto error;
+        }
+      else if (lex_match_id (lexer, "ORIGIN"))
+        regression.origin = true;
+      else if (lex_match_id (lexer, "NOORIGIN"))
+        regression.origin = false;
+      else if (lex_match_id (lexer, "METHOD"))
+        {
+         method_seen = true;
+          lex_match (lexer, T_EQUALS);
+
+          if (!lex_force_match_id (lexer, "ENTER"))
+            goto error;
+
+         if (!variables_seen)
+           {
+             if (!parse_variables_const (lexer, dict,
+                                         &regression.vars, &regression.n_vars,
+                                         PV_NO_DUPLICATE | PV_NUMERIC))
+               goto error;
+           }
+        }
+      else if (lex_match_id (lexer, "STATISTICS"))
+        {
+         unsigned long statistics = 0;
+          lex_match (lexer, T_EQUALS);
+
+          while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD
+                 && lex_token (lexer) != T_SLASH)
+            {
+              if (lex_match (lexer, T_ALL))
+                statistics = ~0;
+              else if (lex_match_id (lexer, "DEFAULTS"))
+                statistics |= STATS_DEFAULT;
+              else if (lex_match_id (lexer, "R"))
+                statistics |= STATS_R;
+              else if (lex_match_id (lexer, "COEFF"))
+                statistics |= STATS_COEFF;
+              else if (lex_match_id (lexer, "ANOVA"))
+                statistics |= STATS_ANOVA;
+              else if (lex_match_id (lexer, "BCOV"))
+                statistics |= STATS_BCOV;
+              else if (lex_match_id (lexer, "TOL"))
+                statistics |= STATS_TOL;
+              else if (lex_match_id (lexer, "CI"))
+                {
+                 statistics |= STATS_CI;
+
+                 if (lex_match (lexer, T_LPAREN))
+                    {
+                      if (!lex_force_num (lexer))
+                        goto error;
+                     regression.ci = lex_number (lexer) / 100.0;
+                     lex_get (lexer);
+
+                     if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
+                       goto error;
+                   }
+                }
+              else
+                {
+                  lex_error_expecting (lexer, "ALL", "DEFAULTS", "R", "COEFF",
+                                       "ANOVA", "BCOV", "TOL", "CI");
+                  goto error;
+                }
+            }
+
+         if (statistics)
+           regression.stats = statistics;
+        }
+      else if (lex_match_id (lexer, "SAVE"))
+        {
+          save_start = lex_ofs (lexer) - 1;
+          lex_match (lexer, T_EQUALS);
+
+          while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD
+                 && lex_token (lexer) != T_SLASH)
+            {
+              if (lex_match_id (lexer, "PRED"))
+                regression.pred = true;
+              else if (lex_match_id (lexer, "RESID"))
+                regression.resid = true;
+              else
+                {
+                  lex_error_expecting (lexer, "PRED", "RESID");
+                  goto error;
+                }
+            }
+          save_end = lex_ofs (lexer) - 1;
+        }
+      else
+        {
+          lex_error_expecting (lexer, "VARIABLES", "DEPENDENT", "ORIGIN",
+                               "NOORIGIN", "METHOD", "STATISTICS", "SAVE");
+          goto error;
+        }
+    }
+
+  if (!regression.vars)
+    dict_get_vars (dict, &regression.vars, &regression.n_vars, 0);
+
+  struct regression_workspace workspace = {
+    .res_idx = -1,
+    .pred_idx = -1,
+  };
+
+  bool save = regression.pred || regression.resid;
+  if (save)
+    {
+      struct caseproto *proto = caseproto_create ();
+
+      if (regression.resid)
+        {
+          workspace.res_idx = workspace.extras ++;
+          workspace.residvars = xcalloc (regression.n_dep_vars, sizeof (*workspace.residvars));
+
+          for (size_t i = 0; i < regression.n_dep_vars; ++i)
+            {
+              workspace.residvars[i] = create_aux_var (ds, "RES");
+              proto = caseproto_add_width (proto, 0);
+            }
+        }
+
+      if (regression.pred)
+        {
+          workspace.pred_idx = workspace.extras ++;
+          workspace.predvars = xcalloc (regression.n_dep_vars, sizeof (*workspace.predvars));
+
+          for (size_t i = 0; i < regression.n_dep_vars; ++i)
+            {
+              workspace.predvars[i] = create_aux_var (ds, "PRED");
+              proto = caseproto_add_width (proto, 0);
+            }
+        }
+
+      if (proc_make_temporary_transformations_permanent (ds))
+        lex_ofs_msg (lexer, SW, save_start, save_end,
+                     _("REGRESSION with SAVE ignores TEMPORARY.  "
+                       "Temporary transformations will be made permanent."));
+
+      if (dict_get_filter (dict))
+        lex_ofs_msg (lexer, SW, save_start, save_end,
+                     _("REGRESSION with SAVE ignores FILTER.  "
+                       "All cases will be processed."));
+
+      workspace.writer = autopaging_writer_create (proto);
+      caseproto_unref (proto);
+    }
+
+  struct casegrouper *grouper = casegrouper_create_splits (
+    proc_open_filtering (ds, !save), dict);
+  struct casereader *group;
+  while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
+    {
+      run_regression (&regression,
+                      &workspace,
+                      group);
+
+    }
+  bool ok = casegrouper_destroy (grouper);
+  ok = proc_commit (ds) && ok;
+
+  if (workspace.writer)
+    {
+      struct save_trans_data *save_trans_data = xmalloc (sizeof *save_trans_data);
+      struct casereader *r = casewriter_make_reader (workspace.writer);
+      workspace.writer = NULL;
+      workspace.reader = r;
+      save_trans_data->ws = xmalloc (sizeof (workspace));
+      memcpy (save_trans_data->ws, &workspace, sizeof (workspace));
+      save_trans_data->n_dep_vars = regression.n_dep_vars;
+
+      static const struct trns_class trns_class = {
+        .name = "REGRESSION",
+        .execute = save_trans_func,
+        .destroy = save_trans_free,
+      };
+      add_transformation (ds, &trns_class, save_trans_data);
+    }
+
+  free (regression.vars);
+  free (regression.dep_vars);
+  return ok ? CMD_SUCCESS : CMD_FAILURE;
+
+error:
+  free (regression.vars);
+  free (regression.dep_vars);
+  return CMD_FAILURE;
+}
+
+/* Return the size of the union of dependent and independent variables */
+static size_t
+get_n_all_vars (const struct regression *cmd)
+{
+  size_t result = cmd->n_vars + cmd->n_dep_vars;
+  for (size_t i = 0; i < cmd->n_dep_vars; i++)
+    for (size_t j = 0; j < cmd->n_vars; j++)
+      if (cmd->vars[j] == cmd->dep_vars[i])
+        result--;
+  return result;
+}
+
+/* Fill VARS with the union of dependent and independent variables */
+static void
+fill_all_vars (const struct variable **vars, const struct regression *cmd)
+{
+  for (size_t i = 0; i < cmd->n_vars; i++)
+    vars[i] = cmd->vars[i];
+
+  size_t x = 0;
+  for (size_t i = 0; i < cmd->n_dep_vars; i++)
+    {
+      bool absent = true;
+      for (size_t j = 0; j < cmd->n_vars; j++)
+        if (cmd->dep_vars[i] == cmd->vars[j])
+          {
+            absent = false;
+            break;
+          }
+      if (absent)
+        vars[cmd->n_vars + x++] = cmd->dep_vars[i];
+    }
+}
+
+
+/* Fill the array VARS, with all the predictor variables from CMD, except
+   variable X */
+static void
+fill_predictor_x (const struct variable **vars, const struct variable *x, const struct regression *cmd)
+{
+  size_t n = 0;
+  for (size_t i = 0; i < cmd->n_vars; i++)
+    if (cmd->vars[i] != x)
+      vars[n++] = cmd->vars[i];
+}
+
+/*
+  Is variable k the dependent variable?
+*/
+static bool
+is_depvar (const struct regression *cmd, size_t k, const struct variable *v)
+{
+  return v == cmd->vars[k];
+}
+
+/* Identify the explanatory variables in v_variables.  Returns
+   the number of independent variables. */
+static int
+identify_indep_vars (const struct regression *cmd,
+                     const struct variable **indep_vars,
+                     const struct variable *depvar)
+{
+  int n_indep_vars = 0;
+
+  for (size_t i = 0; i < cmd->n_vars; i++)
+    if (!is_depvar (cmd, i, depvar))
+      indep_vars[n_indep_vars++] = cmd->vars[i];
+  if (n_indep_vars < 1 && is_depvar (cmd, 0, depvar))
+    {
+      /*
+         There is only one independent variable, and it is the same
+         as the dependent variable. Print a warning and continue.
+       */
+      msg (SW,
+           _("The dependent variable is equal to the independent variable. "
+             "The least squares line is therefore Y=X. "
+             "Standard errors and related statistics may be meaningless."));
+      n_indep_vars = 1;
+      indep_vars[0] = cmd->vars[0];
+    }
+  return n_indep_vars;
+}
+
+static double
+fill_covariance (gsl_matrix * cov, struct covariance *all_cov,
+                 const struct variable **vars,
+                 size_t n_vars, const struct variable *dep_var,
+                 const struct variable **all_vars, size_t n_all_vars,
+                 double *means)
+{
+  const gsl_matrix *cm = covariance_calculate_unnormalized (all_cov);
+  if (!cm)
+    return 0;
+
+  size_t *rows = xnmalloc (cov->size1 - 1, sizeof (*rows));
+
+  size_t dep_subscript = SIZE_MAX;
+  for (size_t i = 0; i < n_all_vars; i++)
+    {
+      for (size_t j = 0; j < n_vars; j++)
+        if (vars[j] == all_vars[i])
+          rows[j] = i;
+      if (all_vars[i] == dep_var)
+        dep_subscript = i;
+    }
+  assert (dep_subscript != SIZE_MAX);
+
+  const gsl_matrix *mean_matrix = covariance_moments (all_cov, MOMENT_MEAN);
+  const gsl_matrix *ssize_matrix = covariance_moments (all_cov, MOMENT_NONE);
+  for (size_t i = 0; i < cov->size1 - 1; i++)
+    {
+      means[i] = gsl_matrix_get (mean_matrix, rows[i], 0)
+        / gsl_matrix_get (ssize_matrix, rows[i], 0);
+      for (size_t j = 0; j < cov->size2 - 1; j++)
+        {
+          gsl_matrix_set (cov, i, j, gsl_matrix_get (cm, rows[i], rows[j]));
+          gsl_matrix_set (cov, j, i, gsl_matrix_get (cm, rows[j], rows[i]));
+        }
+    }
+  means[cov->size1 - 1] = gsl_matrix_get (mean_matrix, dep_subscript, 0)
+    / gsl_matrix_get (ssize_matrix, dep_subscript, 0);
+  const gsl_matrix *ssizes = covariance_moments (all_cov, MOMENT_NONE);
+  double result = gsl_matrix_get (ssizes, dep_subscript, rows[0]);
+  for (size_t i = 0; i < cov->size1 - 1; i++)
+    {
+      gsl_matrix_set (cov, i, cov->size1 - 1,
+                      gsl_matrix_get (cm, rows[i], dep_subscript));
+      gsl_matrix_set (cov, cov->size1 - 1, i,
+                      gsl_matrix_get (cm, rows[i], dep_subscript));
+      if (result > gsl_matrix_get (ssizes, rows[i], dep_subscript))
+        result = gsl_matrix_get (ssizes, rows[i], dep_subscript);
+    }
+  gsl_matrix_set (cov, cov->size1 - 1, cov->size1 - 1,
+                  gsl_matrix_get (cm, dep_subscript, dep_subscript));
+  free (rows);
+  return result;
+}
+
+\f
+
+struct model_container
+{
+  struct linreg **models;
+};
+
+/*
+  STATISTICS subcommand output functions.
+*/
+static void reg_stats_r (const struct linreg *,     const struct variable *);
+static void reg_stats_coeff (const struct regression *, const struct linreg *,
+                            const struct model_container *, const gsl_matrix *,
+                            const struct variable *);
+static void reg_stats_anova (const struct linreg *, const struct variable *);
+static void reg_stats_bcov (const struct linreg *,  const struct variable *);
+
+
+static struct linreg **
+run_regression_get_models (const struct regression *cmd,
+                          struct casereader *input,
+                          bool output)
+{
+  struct model_container *model_container = XCALLOC (cmd->n_vars, struct model_container);
+
+  struct ccase *c;
+  struct covariance *cov;
+  struct casereader *reader;
+
+  if (cmd->stats & STATS_TOL)
+    for (size_t i = 0; i < cmd->n_vars; i++)
+      {
+        struct regression subreg = {
+          .origin = cmd->origin,
+          .ds = cmd->ds,
+          .n_vars = cmd->n_vars - 1,
+          .n_dep_vars = 1,
+          .vars = xmalloc ((cmd->n_vars - 1) * sizeof *subreg.vars),
+          .dep_vars = &cmd->vars[i],
+          .stats = STATS_R,
+          .ci = 0,
+          .resid = false,
+          .pred = false,
+        };
+        fill_predictor_x (subreg.vars, cmd->vars[i], cmd);
+
+        model_container[i].models =
+          run_regression_get_models (&subreg, input, false);
+        free (subreg.vars);
+      }
+
+  size_t n_all_vars = get_n_all_vars (cmd);
+  const struct variable **all_vars = xnmalloc (n_all_vars, sizeof (*all_vars));
+
+  /* In the (rather pointless) case where the dependent variable is
+     the independent variable, n_all_vars == 1.
+     However this would result in a buffer overflow so we must
+     over-allocate the space required in this malloc call.
+     See bug #58599  */
+  double *means = xnmalloc (MAX (2, n_all_vars), sizeof *means);
+  fill_all_vars (all_vars, cmd);
+  cov = covariance_1pass_create (n_all_vars, all_vars,
+                                 dict_get_weight (dataset_dict (cmd->ds)),
+                                 MV_ANY, cmd->origin == false);
+
+  reader = casereader_clone (input);
+  reader = casereader_create_filter_missing (reader, all_vars, n_all_vars,
+                                             MV_ANY, NULL, NULL);
+
+  struct casereader *r = casereader_clone (reader);
+  for (; (c = casereader_read (r)) != NULL; case_unref (c))
+      covariance_accumulate (cov, c);
+  casereader_destroy (r);
+
+  struct linreg **models = XCALLOC (cmd->n_dep_vars, struct linreg*);
+  for (size_t k = 0; k < cmd->n_dep_vars; k++)
+    {
+      const struct variable **vars = xnmalloc (cmd->n_vars, sizeof *vars);
+      const struct variable *dep_var = cmd->dep_vars[k];
+      int n_indep = identify_indep_vars (cmd, vars, dep_var);
+      gsl_matrix *cov_matrix = gsl_matrix_alloc (n_indep + 1, n_indep + 1);
+      double n_data = fill_covariance (cov_matrix, cov, vars, n_indep,
+                                       dep_var, all_vars, n_all_vars, means);
+      models[k] = linreg_alloc (dep_var, vars,  n_data, n_indep, cmd->origin);
+      for (size_t i = 0; i < n_indep; i++)
+        linreg_set_indep_variable_mean (models[k], i, means[i]);
+      linreg_set_depvar_mean (models[k], means[n_indep]);
+      if (n_data > 0)
+        {
+         linreg_fit (cov_matrix, models[k]);
+
+          if (output
+              && !taint_has_tainted_successor (casereader_get_taint (input)))
+            {
+             /*
+               Find the least-squares estimates and other statistics.
+             */
+             if (cmd->stats & STATS_R)
+               reg_stats_r (models[k], dep_var);
+
+             if (cmd->stats & STATS_ANOVA)
+               reg_stats_anova (models[k], dep_var);
+
+             if (cmd->stats & STATS_COEFF)
+               reg_stats_coeff (cmd, models[k],
+                                model_container,
+                                cov_matrix, dep_var);
+
+             if (cmd->stats & STATS_BCOV)
+               reg_stats_bcov  (models[k], dep_var);
+           }
+        }
+      else
+        msg (SE, _("No valid data found. This command was skipped."));
+      free (vars);
+      gsl_matrix_free (cov_matrix);
+    }
+
+  casereader_destroy (reader);
+
+  for (size_t i = 0; i < cmd->n_vars; i++)
+    {
+      if (model_container[i].models)
+        linreg_unref (model_container[i].models[0]);
+      free (model_container[i].models);
+    }
+  free (model_container);
+
+  free (all_vars);
+  free (means);
+  covariance_destroy (cov);
+  return models;
+}
+
+static void
+run_regression (const struct regression *cmd,
+                struct regression_workspace *ws,
+                struct casereader *input)
+{
+  struct linreg **models = run_regression_get_models (cmd, input, true);
+
+  if (ws->extras > 0)
+    {
+      struct ccase *c;
+      struct casereader *r = casereader_clone (input);
+
+      for (; (c = casereader_read (r)) != NULL; case_unref (c))
+        {
+          struct ccase *outc = case_create (casewriter_get_proto (ws->writer));
+          for (int k = 0; k < cmd->n_dep_vars; k++)
+            {
+              const struct variable **vars = xnmalloc (cmd->n_vars, sizeof (*vars));
+              const struct variable *dep_var = cmd->dep_vars[k];
+              int n_indep = identify_indep_vars (cmd, vars, dep_var);
+              double *vals = xnmalloc (n_indep, sizeof (*vals));
+              for (int i = 0; i < n_indep; i++)
+                {
+                  const union value *tmp = case_data (c, vars[i]);
+                  vals[i] = tmp->f;
+                }
+
+              if (cmd->pred)
+                {
+                  double pred = linreg_predict (models[k], vals, n_indep);
+                  *case_num_rw_idx (outc, k * ws->extras + ws->pred_idx) = pred;
+                }
+
+              if (cmd->resid)
+                {
+                  double obs = case_num (c, linreg_dep_var (models[k]));
+                  double res = linreg_residual (models[k], obs,  vals, n_indep);
+                  *case_num_rw_idx (outc, k * ws->extras + ws->res_idx) = res;
+                }
+             free (vals);
+             free (vars);
+            }
+          casewriter_write (ws->writer, outc);
+        }
+      casereader_destroy (r);
+    }
+
+  for (size_t k = 0; k < cmd->n_dep_vars; k++)
+    linreg_unref (models[k]);
+
+  free (models);
+  casereader_destroy (input);
+}
+
+\f
+
+
+static void
+reg_stats_r (const struct linreg * c, const struct variable *var)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
+    pivot_value_new_text_format (N_("Model Summary (%s)"),
+                                 var_to_string (var)),
+    "Model Summary");
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
+                          N_("R"), N_("R Square"), N_("Adjusted R Square"),
+                          N_("Std. Error of the Estimate"));
+
+  double rsq = linreg_ssreg (c) / linreg_sst (c);
+  double adjrsq = (rsq -
+                   (1.0 - rsq) * linreg_n_coeffs (c)
+                   / (linreg_n_obs (c) - linreg_n_coeffs (c) - 1));
+  double std_error = sqrt (linreg_mse (c));
+
+  double entries[] = {
+    sqrt (rsq), rsq, adjrsq, std_error
+  };
+  for (size_t i = 0; i < sizeof entries / sizeof *entries; i++)
+    pivot_table_put1 (table, i, pivot_value_new_number (entries[i]));
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+/*
+  Table showing estimated regression coefficients.
+*/
+static void
+reg_stats_coeff (const struct regression *cmd, const struct linreg *c,
+                const struct model_container *mc, const gsl_matrix *cov,
+                const struct variable *var)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
+    pivot_value_new_text_format (N_("Coefficients (%s)"), var_to_string (var)),
+    "Coefficients");
+
+  struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"));
+  pivot_category_create_group (statistics->root,
+                               N_("Unstandardized Coefficients"),
+                               N_("B"), N_("Std. Error"));
+  pivot_category_create_group (statistics->root,
+                               N_("Standardized Coefficients"), N_("Beta"));
+  pivot_category_create_leaves (statistics->root, N_("t"),
+                                N_("Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
+  if (cmd->stats & STATS_CI)
+    {
+      struct pivot_category *interval = pivot_category_create_group__ (
+        statistics->root, pivot_value_new_text_format (
+          N_("%g%% Confidence Interval for B"),
+          cmd->ci * 100.0));
+      pivot_category_create_leaves (interval, N_("Lower Bound"),
+                                    N_("Upper Bound"));
+    }
+
+  if (cmd->stats & STATS_TOL)
+    pivot_category_create_group (statistics->root,
+                                N_("Collinearity Statistics"),
+                                N_("Tolerance"), N_("VIF"));
+
+
+  struct pivot_dimension *variables = pivot_dimension_create (
+    table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Variables"));
+
+  double df = linreg_n_obs (c) - linreg_n_coeffs (c) - 1;
+  double q = (1 - cmd->ci) / 2.0;  /* 2-tailed test */
+  double tval = gsl_cdf_tdist_Qinv (q, df);
+
+  if (!cmd->origin)
+    {
+      int var_idx = pivot_category_create_leaf (
+        variables->root, pivot_value_new_text (N_("(Constant)")));
+
+      double std_err = sqrt (gsl_matrix_get (linreg_cov (c), 0, 0));
+      double t_stat = linreg_intercept (c) / std_err;
+      double base_entries[] = {
+        linreg_intercept (c),
+        std_err,
+        0.0,
+        t_stat,
+        2.0 * gsl_cdf_tdist_Q (fabs (t_stat),
+                               linreg_n_obs (c) - linreg_n_coeffs (c)),
+      };
+
+      size_t col = 0;
+      for (size_t i = 0; i < sizeof base_entries / sizeof *base_entries; i++)
+        pivot_table_put2 (table, col++, var_idx,
+                          pivot_value_new_number (base_entries[i]));
+
+      if (cmd->stats & STATS_CI)
+       {
+         double interval_entries[] = {
+           linreg_intercept (c) - tval * std_err,
+           linreg_intercept (c) + tval * std_err,
+         };
+
+         for (size_t i = 0; i < sizeof interval_entries / sizeof *interval_entries; i++)
+           pivot_table_put2 (table, col++, var_idx,
+                             pivot_value_new_number (interval_entries[i]));
+       }
+    }
+
+  for (size_t j = 0; j < linreg_n_coeffs (c); j++)
+    {
+      const struct variable *v = linreg_indep_var (c, j);
+      int var_idx = pivot_category_create_leaf (
+        variables->root, pivot_value_new_variable (v));
+
+      double std_err = sqrt (gsl_matrix_get (linreg_cov (c), j + 1, j + 1));
+      double t_stat = linreg_coeff (c, j) / std_err;
+      double base_entries[] = {
+        linreg_coeff (c, j),
+        sqrt (gsl_matrix_get (linreg_cov (c), j + 1, j + 1)),
+        (sqrt (gsl_matrix_get (cov, j, j)) * linreg_coeff (c, j) /
+         sqrt (gsl_matrix_get (cov, cov->size1 - 1, cov->size2 - 1))),
+        t_stat,
+        2 * gsl_cdf_tdist_Q (fabs (t_stat), df)
+      };
+
+      size_t col = 0;
+      for (size_t i = 0; i < sizeof base_entries / sizeof *base_entries; i++)
+        pivot_table_put2 (table, col++, var_idx,
+                          pivot_value_new_number (base_entries[i]));
+
+      if (cmd->stats & STATS_CI)
+       {
+         double interval_entries[] = {
+           linreg_coeff (c, j)  - tval * std_err,
+           linreg_coeff (c, j)  + tval * std_err,
+         };
+
+
+         for (size_t i = 0; i < sizeof interval_entries / sizeof *interval_entries; i++)
+           pivot_table_put2 (table, col++, var_idx,
+                             pivot_value_new_number (interval_entries[i]));
+       }
+
+      if (cmd->stats & STATS_TOL)
+       {
+         {
+           struct linreg *m = mc[j].models[0];
+           double rsq = linreg_ssreg (m) / linreg_sst (m);
+           pivot_table_put2 (table, col++, var_idx, pivot_value_new_number (1.0 - rsq));
+           pivot_table_put2 (table, col++, var_idx, pivot_value_new_number (1.0 / (1.0 - rsq)));
+         }
+       }
+    }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+/*
+  Display the ANOVA table.
+*/
+static void
+reg_stats_anova (const struct linreg * c, const struct variable *var)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
+    pivot_value_new_text_format (N_("ANOVA (%s)"), var_to_string (var)),
+    "ANOVA");
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
+                          N_("Sum of Squares"), PIVOT_RC_OTHER,
+                          N_("df"), PIVOT_RC_INTEGER,
+                          N_("Mean Square"), PIVOT_RC_OTHER,
+                          N_("F"), PIVOT_RC_OTHER,
+                          N_("Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Source"),
+                          N_("Regression"), N_("Residual"), N_("Total"));
+
+  double msm = linreg_ssreg (c) / linreg_dfmodel (c);
+  double mse = linreg_mse (c);
+  double F = msm / mse;
+
+  struct entry
+    {
+      int stat_idx;
+      int source_idx;
+      double x;
+    }
+  entries[] = {
+    /* Sums of Squares. */
+    { 0, 0, linreg_ssreg (c) },
+    { 0, 1, linreg_sse (c) },
+    { 0, 2, linreg_sst (c) },
+    /* Degrees of freedom. */
+    { 1, 0, linreg_dfmodel (c) },
+    { 1, 1, linreg_dferror (c) },
+    { 1, 2, linreg_dftotal (c) },
+    /* Mean Squares. */
+    { 2, 0, msm },
+    { 2, 1, mse },
+    /* F */
+    { 3, 0, F },
+    /* Significance. */
+    { 4, 0, gsl_cdf_fdist_Q (F, linreg_dfmodel (c), linreg_dferror (c)) },
+  };
+  for (size_t i = 0; i < sizeof entries / sizeof *entries; i++)
+    {
+      const struct entry *e = &entries[i];
+      pivot_table_put2 (table, e->stat_idx, e->source_idx,
+                        pivot_value_new_number (e->x));
+    }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}
+
+
+static void
+reg_stats_bcov (const struct linreg * c, const struct variable *var)
+{
+  struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
+    pivot_value_new_text_format (N_("Coefficient Correlations (%s)"),
+                                 var_to_string (var)),
+    "Coefficient Correlations");
+
+  for (size_t i = 0; i < 2; i++)
+    {
+      struct pivot_dimension *models = pivot_dimension_create (
+        table, i ? PIVOT_AXIS_ROW : PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Models"));
+      for (size_t j = 0; j < linreg_n_coeffs (c); j++)
+        pivot_category_create_leaf (
+          models->root, pivot_value_new_variable (
+            linreg_indep_var (c, j)));
+    }
+
+  pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"),
+                          N_("Covariances"));
+
+  for (size_t i = 0; i < linreg_n_coeffs (c); i++)
+    for (size_t k = 0; k < linreg_n_coeffs (c); k++)
+      {
+        double cov = gsl_matrix_get (linreg_cov (c), MIN (i, k), MAX (i, k));
+        pivot_table_put3 (table, k, i, 0, pivot_value_new_number (cov));
+      }
+
+  pivot_table_submit (table);
+}