R语言无法将外部定义变量传入nls_multstart拟合函数的问题

报错原因 #

nls_multstart函数在解析拟合公式时，会将所有不在传入的data数据框中的变量，全部识别为需要拟合的未知参数。
你在外部定义的t0和conc两个固定参数，既没有包含在data_to_fit里，也没有直接写在公式中，因此函数会将这两个变量也判定为待拟合参数，加上原本的4个拟合参数总共有6个，但你提供的start_lower、start_upper都只有4组边界值，自然就会触发「参数数量与起始边界数量不匹配」的报错：

'Error in nls.multstart::nls_multstart(y ~ fit_drx_mono(assoc_time, t0, : There must be as many parameter starting bounds as there are parameters'

而你直接把两个值写在公式内部时，函数会识别为固定数值，不会当成待拟合参数，所以能正常运行。

解决方法 #

• 方法1：将固定参数加入拟合数据集
  给data_to_fit新增对应固定值的列，函数会直接从数据集读取这两个值，不会判定为拟合参数：

  conc <- 5e-9
  t0 <- 127
  # 新增固定值列，所有行取值一致即可
  data_to_fit$conc <- conc
  data_to_fit$t0 <- t0
  
  nls.multstart::nls_multstart(y ~ fit_mono(assoc_time, t0, conc, kon, koff, ampon, ampoff),
                               data = data_to_fit,
                               iter = 100,
                               start_lower = c(kon = 1e4, koff = 0.00001, ampon = 0.05, ampoff = 0),
                               start_upper = c(kon = 1e7, koff = 0.5, ampon = 0.6, ampoff = 0.5),
                               lower = c(kon = 0, koff = 0, ampon = 0, ampoff = 0))
  

• 方法2：将固定参数值嵌入公式字符串
  通过字符串格式化直接把固定值写入公式，和你直接在内部写值的效果完全一致：

  conc <- 5e-9
  t0 <- 127
  # 构造嵌入固定值的拟合公式
  fit_formula <- as.formula(
    sprintf("y ~ fit_mono(assoc_time, %.f, %.e, kon, koff, ampon, ampoff)", t0, conc)
  )
  
  nls.multstart::nls_multstart(fit_formula,
                               data = data_to_fit,
                               iter = 100,
                               start_lower = c(kon = 1e4, koff = 0.00001, ampon = 0.05, ampoff = 0),
                               start_upper = c(kon = 1e7, koff = 0.5, ampon = 0.6, ampoff = 0.5),
                               lower = c(kon = 0, koff = 0, ampon = 0, ampoff = 0))
  

• 方法3：使用rlang包构建带环境的公式（适合参数动态变化的场景）
  把固定参数绑定到公式的环境中，函数会从绑定的环境读取固定值，不会识别为拟合参数：

  library(rlang)
  conc <- 5e-9
  t0 <- 127
  # 构建绑定当前环境变量的公式
  fit_formula <- new_formula(
    lhs = expr(y),
    rhs = expr(fit_mono(assoc_time, !!t0, !!conc, kon, koff, ampon, ampoff))
  )
  # 后续调用逻辑和上面一致
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tomáš Kroupa