DamiRocK

PCA с собственными значениями 5, 4 и 1: дисперсия и 90% объяснённого разброса

Для 100 центрированных наблюдений собственные значения ковариации 5,4,1. Главные компоненты имеют те же дисперсии, а первые две объясняют 90%.

Условие

Есть три центрированные, но не нормированные переменные и 100 наблюдений. Собственные значения выборочной ковариационной матрицы равны 5,4,1. Найдите сумму исходных дисперсий, длины и дисперсии главных компонент и долю, объяснённую первыми двумя.

Ответ источника

Сумма дисперсий=5+4+1=10. Выборочные дисперсии главных компонент — 5,4,1. Первые две объясняют (5+4)/10=0,9=90%.

Длины компонент

При обычной выборочной ковариации с делителем n−1=99 квадрат евклидовой длины центрированного столбца компоненты равен 99 умножить на её выборочную дисперсию. Поэтому длины:

√(5·99), √(4·99), √(1·99) — ровно форма ключа.

Почему сумма сохраняется

След ковариационной матрицы равен сумме дисперсий исходных признаков и одновременно сумме её собственных значений. Ортогональный поворот в главные направления перераспределяет разброс, но не меняет общий след.

Масштаб признаков

В условии признаки измеряются в одних единицах и только центрируются. Если предварительно стандартизировать каждый признак до единичной дисперсии, анализ проводился бы по другой матрице и собственные значения изменились бы.

statistics_pro 16.5 · CC0 1.0 · все численные ответы ключа сохранены; объяснение добавлено.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.