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主成分分析方法的分类

发布时间:2022-04-01 12:23:00

什么是主成分分析方法

主成分分析也称主分量分析,旨在利用降维的思想,把多指标转化为少数几个综合指标。 在统计学中,主成分分析(principal components analysis,PCA)是一种简化数据集的技术。它是一个线性变换。这个变换把数据变换到一个新的坐标系统中,使得任何数据投影的第一大方差在第一个坐标(称为第一主成分)上,第二大方差在第二个坐标(第二主成分)上,依次类推。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征.这是通过保留低阶主成分,忽略高阶主成分做到的。这样低阶成分往往能够保留住数据的最重要方面.但是,这也不是一定的,要视具体应用而定.

如何用spss主成分分析后进行产品的分类

据我所知,分类最好用聚类分析和对应分析。

❸ 主成分分析怎么分类,分类的依据是什么

你现在有了每个样本的主成分分值,用这些分值,对这些样本进行分类。
就是说,每个样本现在有三个值了,就是三个主成分的值,现在要看看那些样本比较相似。

❹ spss主成分分析后怎么对样品分类

如果你需要根据主成分进行样本分类,
就需要计算主成分得分,
然后根据得分多少进行分类

❺ 主成分分析法和聚类分析法的区别

聚类分析法是理想的多变量统计技术,主要有分层聚类法和迭代聚类法。 聚类分析也称群分析、点群分析,是研究分类的一种多元统计方法。
指标(变量)之间存在程度不同的相似性(亲疏关系——以样品间距离衡量)。于是根据一批样品的多个观测指标,具体找出一些能够度量样品或指标之间相似程度的统计量,以这些统计量为划分类型的依据。把一些相似程度较大的样品(或指标)聚合为一类,把另外一些彼此之间相似程度较大的样品(或指标)又聚合为另一类,直到把所有的样品(或指标)聚合完毕,这就是分类的基本思想。 在聚类分析中,通常我们将根据分类对象的不同分为Q型聚类分析和R型聚类分析两大类。
R型聚类分析是对变量进行分类处理,Q型聚类分析是对样本进行分类处理。
R型聚类分析的主要作用是: 1、不但可以了解个别变量之间的关系的亲疏程度,而且可以了解各个变量组合之间的亲疏程度。
2、根据变量的分类结果以及它们之间的关系,可以选择主要变量进行回归分析或Q型聚类分析。

❻ 主成分分析法

在对灾毁土地复垦效益进行分析时,会碰到众多因素,各因素间又相互关联,将这些存在相关关系的因素通过数学方法综合成少数几个最终参评因素,使这几个新的因素既包含原来因素的信息又相互独立。简化问题并抓住其本质是分析过程中的关键,主成分分析法可以解决这个难题。

(一)主成分分析的基本原理

主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)是把原来多个变量化为少数几个综合指标的一种统计分析方法。从数学角度来看,这是一种降维处理方法,即通过对原始指标相关矩阵内部结果关系的研究,将原来指标重新组合成一组新的相互独立的指标,并从中选取几个综合指标来反映原始指标的信息。假定有n个评价单元,每个评价单元用m个因素来描述,这样就构成一个n×m阶数据矩阵:

灾害损毁土地复垦

如果记m个因素为 x1,x2,…,xm,它们的综合因素为 z1,z2,…,zp(p≤m),则:

灾害损毁土地复垦

系数lij由下列原则来决定:

(1)zi与zj(i≠j,i,j=1,2,…,p)相互无关;

(2)z1是x1,x2,…,xm的一切线性组合中方差最大者,依此类推。

依据该原则确定的综合变量指标z1,z2,…,zp分别称为原始指标的第1、第2、…、第p个主成分,分析时可只挑选前几个方差最大的主成分。

(二)主成分分析法的步骤

(1)将原始数据进行标准化处理,以消除原始数据在数量级或量纲上的差异。

(2)计算标准化的相关数据矩阵:

灾害损毁土地复垦

(3)用雅克比法求相关系数矩阵R的特征值(λ1,λ2,…,λp)和与之相对应的特征向量 αi=(αi1,αi2,…,αip),i=1,2,…,p。

(4)选择重要的主成分,并写出其表达式。

主成分分析可以得到P个主成分,但是由于各个主成分的方差与其包含的信息量皆是递减的,所以在实际分析时,一般不选取P个主成分,而是根据各个主成分所累计的贡献率的大小来选取前K个主成分,这里的贡献率是指某个主成分的方差在全部方差中所占的比重,实际上也是某个特征值在全部特征值合计中所占的比重。即:

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这说明,主成分所包含的原始变量的信息越强,贡献率也就越大。主成分的累计贡献率决定了主成分个数K的选取情况,为了保证综合变量能包括原始变量的绝大多数信息,一般要求累计贡献率达到85%以上。

另外,在实际应用过程中,选择主成分之后,还要注意主成分实际含义的解释。如何给主成分赋予新的含义,给出合理的解释是主成分分析中一个相当关键的问题。一般来说,这个解释需要根据主成分表达式的系数而定,并与定性分析来进行有效结合。主成分是原来变量的线性组合,在这个线性组合中各变量的系数有正有负、有大有小,有的又大小相当,因此不能简单地把这个主成分看作是某个原变量的属性作用。线性组合中各变量系数的绝对值越大表明该主成分主要包含了该变量;如果有几个大小相当的变量系数时,则认为这一主成分是这几个变量的综合,而这几个变量综合在一起具有什么样的实际意义,就需要结合具体的问题和专业,给出合理的解释,进而才能达到准确分析的目的。

(5)计算主成分得分。根据标准化的原始数据,将各个样品分别代入主成分表达式,就可以得到各主成分下的各个样品的新数据,即为主成分得分。具体形式可如下:

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(6)依据主成分得分的数据,则可以进行进一步的统计分析。其中,常见的应用有主成分回归,变量子集合的选择,综合评价等。

(三)主成分分析法的评价

通过主成分分析法来评价复垦产生的效益,可将多个指标转化成尽可能少的综合性指标,使综合指标间互不相干,既减少了原指标信息的重叠度,又不丢失原指标信息的总含量。该方法不仅将多个指标转化成综合性指标,而且也能对每个主成分的影响因素进行分析,从而判别出影响整个评价体系的关键因素,并且主成分分析法在确定权重时可以科学地赋值,以避免主观因素的影响。

需要注意的是,主成分分析法虽然可以对每个主成分的权重进行科学、定量的计算,避免人为因素及主观因素的影响,但是有时候赋权的结果可能与客观实际有一定误差。因此,利用主成分分析法确定权重后,再结合不同专家给的权重,是最好的解决办法。这样可以在定量的基础上作出定性的分析,通过一定的数理方法将两种数据结合起来考虑。

❼ 主成分分析法是什么

你有病啊,什么的主成分啊,这个东西怎么能随便胡来呢、

❽ 数据分析 常用的降维方法之主成分分析

数据分析:常用的降维方法之主成分分析

主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)也称主分量分析,旨在利用降维的思想,把多指标转化为少数几个综合指标。
在统计学中,主成分分析是一种简化数据集的技术。它是一个线性变换。这个变换把数据变换到一个新的坐标系统中,使得任何数据投影的第一大方差在第一个坐标(称为第一主成分)上,第二大方差在第二个坐标(第二主成分)上,依次类推。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征。这是通过保留低阶主成分,忽略高阶主成分做到的。这样低阶成分往往能够保留住数据的最重要方面。但是,这也不是一定的,要视具体应用而定。
主成分分析的主要作用
1.主成分分析能降低所研究的数据空间的维数。即用研究m维的Y空间代替p维的X空间(m<p),而低维的Y空间代替 高维的x空间所损失的信息很少。即:使只有一个主成分Yl(即 m=1)时,这个Yl仍是使用全部X变量(p个)得到的。例如要计算Yl的均值也得使用全部x的均值。在所选的前m个主成分中,如果某个Xi的系数全部近似于零的话,就可以把这个Xi删除,这也是一种删除多余变量的方法。
2.有时可通过因子负荷aij的结论,弄清X变量间的某些关系。
3.多维数据的一种图形表示方法。我们知道当维数大于3时便不能画出几何图形,多元统计研究的问题大都多于3个变量。要把研究的问题用图形表示出来是不可能的。然而,经过主成分分析后,我们可以选取前两个主成分或其中某两个主成分,根据主成分的得分,画出n个样品在二维平面上的分布况,由图形可直观地看出各样品在主分量中的地位,进而还可以对样本进行分类处理,可以由图形发现远离大多数样本点的离群点。
4.由主成分分析法构造回归模型。即把各主成分作为新自变量代替原来自变量x做回归分析。
5.用主成分分析筛选回归变量。回归变量的选择有着重的实际意义,为了使模型本身易于做结构分析、控制和预报,好从原始变量所构成的子集合中选择最佳变量,构成最佳变量集合。用主成分分析筛选变量,可以用较少的计算量来选择量,获得选择最佳变量子集合的效果。
主成分分析法的计算步骤
1、原始指标数据的标准化采集p 维随机向量x = (x1,X2,...,Xp)T)n 个样品xi = (xi1,xi2,...,xip)T ,i=1,2,…,n,
n>p,构造样本阵,对样本阵元进行如下标准化变换:
Z_{ij}=frac{x_{ij}-bar{x}_j}{s_j},i=1,2,...,n; j=1,2,...,p
其中bar{x}_j=frac{sum^{n}_{i=1}x_{ij}}{n},s^2_j=frac{sum^n_{i=1}(x_{ij}-bar{x}_j)^2}{n-1},得标准化阵Z。
2、对标准化阵Z 求相关系数矩阵
R=left[r_{ij}right]_pxp=frac{Z^T Z}{n-1}
其中,r_{ij}=frac{sum z_{kj}cdot z_{kj}}{n-1},i,j=1,2,...,p 。
3、解样本相关矩阵R 的特征方程left|R-lambda I_pright|=0得p 个特征根,确定主成分
按frac{sum^m_{j=1}lambda_j}{sum^p_{j=1}lambda_j}ge 0.85 确定m 值,使信息的利用率达85%以上,对每个λj, j=1,2,...,m, 解方程组Rb = λjb得单位特征向量b^o_j 。
4、将标准化后的指标变量转换为主成分
U_{ij}=z^{T}_{i}b^{o}_{j},j=1,2,...,m
U1称为第一主成分,U2 称为第二主成分,…,Up 称为第p 主成分。
5 、对m 个主成分进行综合评价
对m 个主成分进行加权求和,即得最终评价值,权数为每个主成分的方差贡献率。
因子分析
因子分析法是指从研究指标相关矩阵内部的依赖关系出发,把一些信息重叠、具有错综复杂关系的变量归结为少数几个不相关的综合因子的一种多元统计分析方法。基本思想是:根据相关性大小把变量分组,使得同组内的变量之间相关性较高,但不同组的变量不相关或相关性较低,每组变量代表一个基本结构一即公共因子。
因子分析法的步骤
(1)对数据样本进行标准化处理。
(2)计算样本的相关矩阵R。
(3)求相关矩阵R的特征根和特征向量。
(4)根据系统要求的累积贡献率确定主因子的个数。
(5)计算因子载荷矩阵A。
(6)确定因子模型。
(7)根据上述计算结果,对系统进行分析。

以上是小编为大家分享的关于数据分析 常用的降维方法之主成分分析的相关内容,更多信息可以关注环球青藤分享更多干货

❾ 主成分分析的主要步骤包括

主成分分析是指通过将一组可能存在相关性的变量转换城一组线性不相关的变量,转换后的这组变量叫主成分。
主成分分析步骤:1、对原始数据标准化,2、计算相关系数,3、计算特征,4、确定主成分,5、合成主成分。
主成分分析的原理是设法将原来变量重新组合成一组新的相互无关的几个综合变量,同时根据实际需要从中可以取出几个较少的总和变量尽可能多地反映原来变量的信息的统计方法叫做主成分分析或称主分量分析,也是数学上处理降维的一种方法。

主成分分析的主要作用
1.主成分分析能降低所研究的数据空间的维数。
2.有时可通过因子负荷aij的结论,弄清X变量间的某些关系。
3.多维数据的一种图形表示方法。
4.由主成分分析法构造回归模型。即把各主成分作为新自变量代替原来自变量x做回归分析。
5.用主成分分析筛选回归变量。
最经典的做法就是用F1(选取的第一个线性组合,即第一个综合指标)的方差来表达,即Va(rF1)越大,表示F1包含的信息越多。因此在所有的线性组合中选取的F1应该是方差最大的,故称F1为第一主成分。

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