对应分析(Canonical Correlation Analysis)是一种多变量统计方法,它致力于检测两组变量间的线性相关性。其最主要应用是把两组多元变量同时压缩成少数个线性组合(称为 cannonical variates),并使其之间相关性最大。在一定程度上,它被视为广义线性模型(GLM)的一种扩展,能用于不同类型的数据,包括常见的测量型数据和二值型数据。
对应分析方法
对应分析方法的基本假设是,每一组变量中的所有变量都来自于同一底层系统,但这两组变量对于世界的认知可能截然不同。在应用对应分析之前,需要检查数据满足假设的条件。
对应分析方法通常分为以下几个步骤:
1.建立模型
对应分析的模型用以下公式表示:
$Y = a_1 \xi_1 + a_2 \xi_2 + ... + a_p \xi_p + \epsilon$
$X = b_1 \eta_1 + b_2 \eta_2 + ... + b_q \eta_q + \epsilon^{\prime}$
其中,$Y$ 和 $X$ 分别是两组变量,$\xi_i$ 和 $\eta_i$ 分别是第 $i$ 个 cannonical variate,$a_i$ 和 $b_i$ 是回归系数,$\epsilon$ 和 $\epsilon^{\prime}$ 是误差项。
2.计算协方差矩阵
对应分析的第一步是计算每一组变量的协方差矩阵。这个过程可以通过对原始数据进行中心化和标准化来实现。
3.计算对应分析结果
对应分析的结果是 canoncial variates,它们是两组变量的线性组合。根据对应分析方法,我们可以得到最大化对应分析系数的 cannonical variates。
对应分析的优点
对应分析具有以下几个显著的优点:
1.对多变量方法进行解释和分析,有助于更完整地观察变量之间的关系。
2.可以有效地压缩多元变量,找到变量之间的关系,使得统计结果更稳定,更精确。
3.通过分析不同的预测变量,可以更好地理解不同变量之间的关系。
4.可以用于各种类别,可以应用于各种类型的数据,在大量数据的分析中得到广泛应用。
对应分析的局限性
当然,对应分析也存在一些局限性:
1.对应分析方法要求原始数据之间的相关性是线性的,对于存在非线性相关性的数据,对应分析结果会有误。
2.对应分析不能区分导致相关性的真正关系和噪点。
3.如果数据量太小(如小于变量数量)或者变量之间存在强烈的相关性,则对应分析可能无法提供有效的结果。
4.在分析过程中,需要小心解释两个组之间的相关性,以避免过度解释。
对应分析的应用
对应分析方法被广泛应用于各种领域。在生物学和生态学领域,对应分析可以用于发现基因表达和环境因素之间的关系。在市场研究和广告中,它可以用于分析广告影响和客户满意度。在金融和经济中,对应分析可以用于探究股票价格和宏观经济因素之间的联系。
此外,对应分析还可以应用于数据降维、特征选择和机器学习模型的开发等领域。
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