下面内容摘录自《用R探索医药数据科学》专栏文章的部分内容(原文5860字)。
一、认识主成分分析
1、主成分分析
主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是一种在确保数据信息损失最小的原则下,将多个指标转化为少数几个不相关的综合指标的数据降维方法。它的基本思想是在不失信息的可靠度的条件下,使用少数新变量尽可能多地包含原始变量的信息,这些新变量能够对原变量进行更直观的表达和解释。PCA 的目的是在减少数据维度的同时保留尽可能多的原始数据信息,使得数据更加简洁易懂,便于分析和可视化。
PCA 由 Hotelling 于 1933 年推广,其核心是“降维”,即将高维数据有效地转化为低维数据,以解释变量之间的内在联系,进而分析解决实际问题。随着数据科学的发展,各领域的研究人员面临着处理大量复杂数据的挑战。PCA 作为一种数据降维的方法,帮助我们更好地理解变量之间的关系,发现数据中的潜在结构。
在数据中,许多变量可能存在较高的相关性,这意味着不同变量之间包含了相似的信息。如果直接使用所有变量进行分析,不仅增加了计算的复杂性,还可能导致“维度灾难”,即因变量过多而造成的分析困难。PCA 通过将原始变量线性组合成少数不相关的综合指标(称为“主成分”),可以有效减少数据的维度,提高分析的效率和准确性。
主成分分析的应用场景非常广泛,如临床研究中的变量筛选、经济数据的分析与预测、信号处理等。在这些领域,通过主成分分析,研究者可以找出主要影响因素,减少噪声干扰,从而获得更加准确和有效的结果。
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第一章:认识数据科学和R
第二章:R的安装和数据读取
第三章:认识数据
第四章:数据的预处理
第五章:定量数据的统计描述
第六章:定性数据的统计描述
第七章:R的传统绘图
第八章:R的进阶绘图
第九章:临床试验的统计
第十章:Meta分析攻略
第十一章:主成分分析
第十二章:常见类型回归分析