使用python 做主成分分析代码

时间: 2023-11-02 17:06:44 浏览: 40
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。
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python做主成分分析

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。

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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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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