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SPSS 是統(tǒng)計(jì)分析軟件中非常流行的一款,可用于數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化、假設(shè)檢驗(yàn)等數(shù)據(jù)分析工作。其中探究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)關(guān)系結(jié)構(gòu)常用的一種方法是主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)。本文將為您介紹如何使用 SPSS 進(jìn)行 PCA 分析,主成分分析的原理和應(yīng)用場景。

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一、PCA 基本原理
PCA 是一種特征提取方法,可以用于在高維數(shù)據(jù)空間中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的相關(guān)性,較復(fù)雜的數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換為較少的更容易理解的數(shù)據(jù)。以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ),解決多變量之間的相關(guān)性,從而方便進(jìn)行可視化分析或研究。
PCA 的基本思想是將多個(gè)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)變量,使得轉(zhuǎn)化后的變量盡可能的保存原有信息和相關(guān)性,可以將原有數(shù)據(jù)通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系,形成一個(gè)新的低維空間。新坐標(biāo)系中,保留了原始數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn),通過方差來衡量數(shù)據(jù)在不同性質(zhì)上的重要性。之后,用無相關(guān)性數(shù)據(jù)映射回原始數(shù)據(jù)系統(tǒng),減少冗余信息,便于后續(xù)分析處理。
二、SPSS 數(shù)據(jù)庫基本導(dǎo)入和準(zhǔn)備
首先需要將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入 SPSS 中,或直接使用已有的 SPSS 數(shù)據(jù)文件,然后按照數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和處理。分類變量需要進(jìn)行啞變量化處理,以便進(jìn)行因子分析或主成分分析。接著,進(jìn)行變量篩選,篩選掉極少、極多、有缺失值的無用變量,再進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,使得數(shù)據(jù)值的大小和單位不影響最后的結(jié)果。
三、SPSS PCA 分析實(shí)例
以一個(gè)身體素質(zhì)檢測數(shù)據(jù)集為例,數(shù)據(jù)包含以下幾個(gè)變量:身高、體重、肺活量、握力、俯臥撐、仰臥起坐、反應(yīng)時(shí)間、立定跳遠(yuǎn)等八個(gè)變量。
首先導(dǎo)入數(shù)據(jù),查看各個(gè)變量的分布情況,主要是為了確定需要標(biāo)準(zhǔn)化的變量。然后,進(jìn)行 PCA 分析操作。在 SPSS 軟件中,操作路徑為“分析—數(shù)據(jù)降維—主成分”。
步驟一:選擇矩陣
在主成分分析窗口中,需要先選擇變量(BodyHeight、BodyWeight、LungCapacity、Grip,PushUp,SitUp,ReactionTime 和 StandingJump),并選擇“Correlation Matrix”選項(xiàng)。該選項(xiàng)會(huì)根據(jù)上述選擇的八大變量,對特征之間的關(guān)系矩陣進(jìn)行計(jì)算,得到相關(guān)系數(shù)矩陣,此矩陣具有正交或正交近似的特性。
步驟二:選擇主成分?jǐn)?shù)量
通過選擇所需的主成分?jǐn)?shù)量(根據(jù)實(shí)際情況選擇),點(diǎn)擊“Extraction”按鈕,跳出主成分分析參數(shù)設(shè)置窗口,根據(jù)數(shù)據(jù)特性設(shè)置參數(shù),如:Retn factors with an eigenvalue greater than 1、Component matrix,同時(shí),可以繪制屏幕上的“scree test”圖來幫助確定主成分?jǐn)?shù)量。經(jīng)過多次測試,假設(shè)需要選擇前四個(gè)主成分,則設(shè)置選項(xiàng)如下圖:

步驟三:確定主成分
線性搭建主成分模型,將變量投影至新空間。在“Rotation”選項(xiàng)中選擇適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)方法,這里我們選擇“Varimax”旋轉(zhuǎn)法,旋轉(zhuǎn)后的主成分系數(shù)矩陣將更易于解釋。結(jié)果如下:

步驟四:查看結(jié)果
由上圖可以看到,數(shù)據(jù)經(jīng)過主成分分析后,形成了四個(gè)主成分,解釋了78.06%的方差。可以看到,之一個(gè)主成分對應(yīng)了肺活量,第二個(gè)主成分對應(yīng)俯臥撐和仰臥起坐等心肺功能維度,第三個(gè)主成分反應(yīng)了身體素質(zhì)整體表現(xiàn),跟身高、體重等整體素質(zhì)有關(guān)系。第四個(gè)主成分則代表身體靈活度的整體表現(xiàn)。
四、PCA 的應(yīng)用場景
1. 去冗余,提取主要特征。在大數(shù)據(jù)處理中,可以用 PCA 減少數(shù)據(jù)維度,提取主要信息,減少數(shù)據(jù)量,提高計(jì)算效率和準(zhǔn)確度。
2. 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系,獲取深入理解。比如,可以用 PCA 分析考試成績的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)物理、數(shù)學(xué)和化學(xué)成績可能存在相關(guān)性,從而對教育教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。
3. 數(shù)據(jù)可視化。通過主成分分析,將高維數(shù)據(jù)展示在低維坐標(biāo)系中,可以直觀顯示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,方便復(fù)雜數(shù)據(jù)的可視化分析。
PCA 是一種常用且有效的數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)探索方法。SPSS 作為一款流行的統(tǒng)計(jì)分析軟件,提供了完善的主成分分析工具,為數(shù)據(jù)分析人員提供了一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)據(jù)探索平臺(tái)。我們可以通過這種方法,加深對數(shù)據(jù)的理解和認(rèn)識(shí),為后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘和建模工作提供支持和保障。
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怎么用spss做財(cái)務(wù)主成分分析報(bào)告
factor ysis去做
1輸入數(shù)據(jù)。
2點(diǎn)Analyze 下拉菜單,選Data Reduction 下的Factor 。
3打開Factor Analysis后,將數(shù)據(jù)變量逐個(gè)選中進(jìn)入Variables 對話框中。
4單擊主對話框中的Descriptive按扭,打開Factor Analysis: Descriptives子對話框,在Statistics欄中選擇Univariate Descriptives項(xiàng)要求輸出個(gè)變量的均值與標(biāo)準(zhǔn)差,在Correlation Matrix 欄內(nèi)選擇Coefficients項(xiàng),要求計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣,單擊Continue按鈕返回Factor Analysis主對話框。
5單擊主對話框中的Extraction 按行殲鈕,打開如下圖所示的Factor Analysis: Extraction 子對話框。在Method列表中選擇默認(rèn)因子抽取方法——Principal Components,在Analyze 欄中選擇默認(rèn)的Correlation Matrix 項(xiàng)要求從相關(guān)系數(shù)矩陣出發(fā)求解主世乎成分,在Exact 欄中選擇Number of Factors;6, 要求顯示所有主成分的得分和所能解釋的方差。單擊Continue按鈕返回Factor Analysis主對話框。
6單擊主對話框中的OK 按鈕,輸出結(jié)果。
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當(dāng)前題目:SPSS數(shù)據(jù)庫主成分分析指南(spss如何主成分分析數(shù)據(jù)庫)
URL鏈接:http://fisionsoft.com.cn/article/dhddogo.html


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