⑴ 多元统计分析方法—因子分析
一、探索因子分析:降维的秘密武器
因子分析,如同主成分分析的升级版,它通过非线性地挖掘原始自变量背后的潜在力量,揭示那些不可观测但影响力强大的因子。想象一下,有X1, X2, X3…Xn个变量,因子分析就像一个魔术师,找到m(m远小于n)个隐形的“控制者”,共同影响这些变量,用这m维的“因子语言”来描述原本n维的复杂世界,实现了降维的目的,但又最大程度地保留了信息。
二、探索与验证:两类因子分析的差异
因子分析分为探索性与验证性两种。探索性因子分析,如同未知的侦探,我们通过构建模型去揭示因子的本质,需要不断尝试和定义;而验证性因子分析则像预先知道部分线索的专家,需要验证已知因子的影响程度,它属于结构方程模型的范畴,本文主要聚焦于探索性分析。
三、步骤详解:从数据到解释的旅程
首先,数据是探索的起点,需要通过KMO检验和Bartlett球形检验确保变量间存在相关性。接下来,因子提取是关键,主成分分析的魔力在此展现,通过方差贡献表和碎石图寻找关键因子,累计贡献率超过90%的因子通常被选中。
然后,因子载荷矩阵计算是模型的桥梁,它揭示了因子与原始变量之间的联系。当因子对变量的解释不清时,旋转因子载荷矩阵让它们变得清晰,便于命名和理解。
计算因子得分,就像将原始数据翻译成因子语言,每个样本都有自己的因子解释。最后,综合评价得分通过因子的贡献率和得分,为样本排序提供有力工具。
四、实战应用:实例揭示因子分析的力量
在实际中,如企业对全国分公司进行综合评估,例如考虑销售额、销售量等多维度指标,因子分析就派上用场,通过计算综合得分,轻松实现分公司间的排序。
五、模型实践:工具在手,数据分析不难
因子分析和主成分分析在统计软件中易如反掌,如SPSS、python、R和Matlab等,各有其优势。SPSS以其直观易用性脱颖而出,而R、Python和Matlab则需要编程技巧,但它们提供了更强大的定制化功能。
⑵ 使用Python进行PARAFAC
在Python中实现PARAFAC(平行因子分析)技术,为那些寻找MATLAB或R中现成工具包的用户提供了另一种选择。尽管已有现成项目,但本文作者选择在Python环境下实现,以期提供更直观、易于操作的解决方案。通过将示例数据整合为一个CSV文件,并上传至GitHub的Example部分,用户可以轻松下载数据开始操作。对于实际应用,若紫外数据不必要,考虑稀释效应可忽略时,此技术尤为适用。
首先,确保已安装Python工具包,例如numpy、scipy、pandas、matplotlib、tensorly、tlviz、joblib、openpyxl。然后,用户可以使用PyCharm或其他Python IDE进行开发。
数据导入是项目的关键一步,通过创建一个包含所有所需数据的CSV文件来简化过程,避免每次重新导入时的等待。导入代码如下:
python
import pandas as pd
# Load data from your CSV file
data = pd.read_csv('your_file.csv')
# Perform necessary operations on the data
接下来,用户将针对导入的数据进行异常样本检测,识别并记录异常样本。根据特定标准(如杠杆率不超过0.3),筛选出异常样本。去除异常样本后,分半分析将帮助评估模型的性能。通过分半分析,用户可以判断模型的组分数是否满足要求,通常当模型的相似度系数(TCC)大于0.95时,表明模型通过了检验。
通过实施分半分析和评估核一致性,用户可以确定合适的组分数。在某些情况下,组分数的选择可能因核一致性指标而产生分歧。例如,4或5组分通常被认为是可以接受的,但需结合实际情况进行综合分析。最后,根据模型分析结果,输出结果包括分半分析图、组分图、载荷图以及峰位置信息。
此Python实现的PARAFAC工具不仅方便用户根据特定需求自定义数据导入流程,还提供了从数据预处理到结果输出的全面解决方案。通过灵活调整代码以适应不同的数据集和分析要求,用户可以充分利用Python的强大功能,实现高效、精确的PARAFAC分析。