python做主成分分析

时间: 2023-06-30 14:22:55 浏览: 62
Python中可以使用scikit-learn库来进行主成分分析。下面给出一个简单的主成分分析代码示例: ```python # 导入所需库 import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA # 生成数据 X = np.random.rand(100, 5) # 创建PCA对象并拟合数据 pca = PCA(n_components=2) pca.fit(X) # 查看解释方差贡献率 print(pca.explained_variance_ratio_) # 获得主成分载荷 print(pca.components_) # 获得主成分得分 transformed = pca.transform(X) print(transformed) ``` 在上述代码中,我们首先生成了一个形状为(100, 5)的随机数据矩阵X。然后,我们创建了一个n_components=2的PCA对象,并用它来拟合X。我们可以使用explained_variance_ratio_属性查看每个主成分的解释方差贡献率,使用components_属性查看主成分载荷,使用transform方法获得每个样本在主成分上的得分。
相关问题

使用python 做主成分分析代码

以下是使用 Python 进行主成分分析的示例代码: ```python import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA # 构造数据集 X = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12]]) # 创建PCA对象 pca = PCA(n_components=2) # 对数据集进行PCA降维 X_pca = pca.fit_transform(X) # 输出降维后的结果 print(X_pca) ``` 在上述代码中,我们首先导入了 `numpy` 库和 `sklearn` 库中的 `PCA` 类。接着,我们使用 `numpy` 构造了一个 4 行 3 列的数据集 `X`。然后,我们创建了一个 `PCA` 对象,并将 `n_components` 参数设置为 2,表示我们希望将数据集降到 2 维。最后,我们调用 `fit_transform` 方法对数据集进行降维,并将结果保存在 `X_pca` 变量中。最后,我们打印了降维后的结果。 需要注意的是,PCA 的前提是数据集的每个特征都应该是数值型的。如果数据集中包含非数值型特征,需要进行预处理。此外,PCA 的结果可能受到数据集中异常值的影响,因此在使用 PCA 时需要注意数据集的质量。

python做主成分分析并可视化

要使用Python进行主成分分析及可视化,可以使用Python中的NumPy和Scikit-learn库。下面是基本的步骤: 1. 导入所需的库: ```python import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA import matplotlib.pyplot as plt ``` 2. 准备数据并进行标准化: ```python data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]) # 3个样本,每个样本3个特征 data_std = (data - np.mean(data, axis=0)) / np.std(data, axis=0) # 标准化 ``` 3. 进行主成分分析: ```python pca = PCA(n_components=2) # 保留2个主成分 pca.fit(data_std) # 训练模型 data_pca = pca.transform(data_std) # 转换数据 ``` 4. 可视化结果: ```python plt.scatter(data_pca[:, 0], data_pca[:, 1]) plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.show() ``` 这里使用了散点图来展示主成分分析的结果,其中PC1和PC2分别表示第一和第二主成分。 当然,对于实际的数据集,通常需要更加复杂的数据处理和可视化方法,但以上代码可以作为主成分分析的基本框架。

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用这组数据做主成分分析:农民人均生活消费支出 农民人均收入 食品 17572 24357 6323 14271 17277 5524 13384 18352 4421 12775 16531 5076 14538 18249 5285 13992 17735 5084 11021 13127 4163 13790 16358 5402 13008 16450 4956 13724 16728 4890 12023 15027 4833 14801 18177 5274 13418 16999 5158 12523 16445 4502 11536 15504 4437 12189 14586 4223 11090 13232 4565 13324 17592 4678 12862 14252 5273 9389 12808 5062 10327 13907 4250 15977 22135 5841 12716 15692 5208 12478 16708 4094 11399 14983 4690 12944 16583 4528 12676 16101 4735 9934 11854 3875 12417 14844 4799 11736 14908 4508 12309 15173 4611 11077 13583 4591 13121 16563 4923 12066 15391 4757 11418 14931 4273 10188 14055 4169 11117 13242 3887 10155 12002 4413 12255 16007 4361 11726 12893 5000 8537 11555 4683 9333 12548 4042 18501 26432 6749 14742 18788 5560 14293 19938 4727 13631 18035 5455 14762 19790 5169 15038 19303 5507 12083 14367 4560 14772 17815 5997 14076 17918 5584 14837 18175 5270 13075 16431 4856 15314 19730 5894 14606 18569 5658 13539 17867 4824 12496 16876 4836 13212 15890 4761 12023 14429 4844 13705 19076 5164 12162 15539 4634 9868 13967 4546 11289 15232 4578 20460 29126 7335 16266 20694 6004 15688 21979 5156 15225 20008 5970 16391 21858 5766 16624 21340 5925 13309 15925 4930 16239 19727 6257 15544 19819 6113 16558 20043 5800 14656 18247 5278 16960 21771 6310 16302 20591 6111 15004 19752 5321 13893 18638 5266 14691 17580 5206 13346 15962 5308 15034 21023 5421 13199 17161 4858 10784 15379 4883 12444 16808 4962 14616 20298 5444 11790 14380 4820 11807 15336 4422 10573 13670 4462 11909 15207 4553 11638 14752 4414 8958 10801 3636 11342 13579 4625 10681 13640 4249 11241 13927 4404 10296 12389 4306 12407 15203 4647 11160 14063 4570 10593 13655 4040 9261 12843 3928 10202 12145 3787 9327 10946 4359 11261 14670 4022 10590 11751 4520 7758 10444 4378 8734 11415 3886

import pandas as pd import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.preprocessing import StandardScaler import matplotlib.pyplot as plt # 读取数据 data = pd.read_csv('D:\\pythonProject\\venv\\BostonHousing2.csv') # 提取前13个指标的数据 X = data.iloc[:, 5:18].values # 数据标准化 scaler = StandardScaler() X_scaled = scaler.fit_transform(X) # 主成分分析 pca = PCA() X_pca = pca.fit_transform(X_scaled) # 特征值和特征向量 eigenvalues = pca.explained_variance_ eigenvectors = pca.components_.T # 碎石图 # variance_explained我给你放到下一个cell里面了,这里用eigenvalues代替variance_explained plt.plot(range(1, 14), eigenvalues, marker='o') plt.xlabel('Number of Components') plt.ylabel('Cumulative Proportion of Variance Explained') plt.title('Scree Plot') plt.show() # 选择主成分个数 variance_explained = np.cumsum(eigenvalues / np.sum(eigenvalues)) n_components = np.sum(variance_explained <= 0.95) + 1 # 前2个主成分的载荷图 loadings = pd.DataFrame(eigenvectors[:, 0:2], columns=['PC1', 'PC2'], index=data.columns[0:13]) plt.figure(figsize=(10, 6)) plt.scatter(loadings['PC1'], loadings['PC2'], alpha=0.7) for i, feature in enumerate(loadings.index): plt.text(loadings['PC1'][i], loadings['PC2'][i], feature) plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.title('Loading Plot') plt.grid() plt.show() # 主成分得分图 scores = pd.DataFrame(X_pca[:, 0:n_components], columns=['PC{}'.format(i+1) for i in range(n_components)]) plt.figure(figsize=(10, 6)) plt.scatter(scores['PC1'], scores['PC2'], alpha=0.7) for i, label in enumerate(data['medv']): plt.text(scores['PC1'][i], scores['PC2'][i], label) plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.title('Scores Plot') plt.grid() plt.show() # 综合评估和排序 data['PC1_score'] = X_pca[:, 0] sorted_data = data.sort_values(by='PC1_score') # 主成分回归模型 from sklearn.linear_model import LinearRegression Y = data['medv'].values.reshape(-1, 1) X_pca_regression = X_pca[:, 0].reshape(-1, 1) regression_model = LinearRegression() regression_model.fit(X_pca_regression, Y) # 回归方程 intercept = regression_model.intercept_[0] slope = regression_model.coef_[0][0] equation = "medv = {:.2f} + {:.2f} * PC1".format(intercept, slope) print("Regression Equation:", equation) # 最小二乘估计结果 from statsmodels.api import OLS X_const = np.concatenate((np.ones((506, 1)), X_pca_regression), axis=1) ols_model = OLS(Y, X_const).fit() print("OLS Regression Summary:") print(ols_model.summary())

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