主成分分析法是干嘛的

2025-04-2304:02:19生活经验0

一、主成分分析的具体方法

实施主成分分析时,我们选取最大的几个特征值对应的特征向量,将数据映射在这些特征向量所构成的参考系上,从而实现降维(选择的特征向量数量低于原始数据的维度数)。

二、主成分分析算法详解

主成分分析算法认为,数据的信息蕴含在其方差中。一个随机变量的方差小,意味着其不确定性低,其值可近似由期望值替代。相反,一个大方差的变量能提供更多关于数据的信息。从主成分分析的角度来看,选择合适的投影轴至关重要。例如,将原始坐标轴旋转到能最大化数据变异的方向(如上图中的U1位置),更能有效降低数据在特定方向上的不确定性。

我们的目标是优化某个函数,并找到能使该函数最大化的u。这可以通过拉格朗日乘数法来实现,即寻找能使下式达到最大值的u。

三、何时选择相关系数计算或协方差矩阵计算

在研究过程中,若单个指标的方差对研究目的至关重要,那么使用协方差矩阵进行主成分分析更为合适。相关系数矩阵则是随机变量标准化后的协方差矩阵。标准化后,相关系数矩阵去除了单个指标的方差,只保留了指标间的相关性。使用相关系数矩阵计算主成分,其优势主要体现在相关性大、相关指标数多的指标上。

四、主成分分析的应用场景

主成分分析的应用大致可分为三个方面:

对数据进行综合评分

降维以便更方便地描述数据

为聚类或回归等分析提供变量压缩和降维的便利。在应用时,需判断主成分分析的适用性,并根据需求选择合适的主成分数量。

五、主成分分析计算中相关系数的选择原则

在选择主成分个数时,一般遵循以下大致原则:

特征根值大于1的项

累积特征根值加总占总特征根值的80%以上

答案:AC 解析:主成分分析主要依据软件的计算结果来选择主成分个数。由于主成分通常不具有明确的意义,因此不涉及对主成分的解释,这部分内容更多见于因子分析。这个问题是一个标准题目,答案可以在任何一本教科书上找到。需要注意的是,“大致原则”意味着在不同的应用场景下,选择标准可能会有所调整。

六、适用相关系数计算的情境

在以下情况下,适合使用相关系数进行主成分分析计算:

当变量间量纲不同时

或变量的均值存在差异时

(注意:其他选项如B和C所述的情况一般并不影响是否使用相关系数进行计算)