Kniha: Statistická analýza vícerozměrných dat v příkladech - Martin Hill; Milan Meloun; Jiří Militký

Obsah

Předmluva ...................................................................................................................................... 11

1 Charakter vícerozměrných dat.................................................................................................... 17

1.1 Nepřímá pozorování a korelace............................................................................................17

1.2 Zdrojová matice dat.............................................................................................................. 18

1.3 Druhy dat.............................................................................................................................. 20

1.3.1 Nestrukturovaná data..................................................................................................20

1.3.2 Strukturovaná data ! jedna skupina závisle proměnných...........................................21

1.3.3 Strukturovaná data ! více skupin závisle proměnných..............................................22

1.4 Odhady parametrů polohy, rozptýlení a tvaru....................................................................22

1.5 Vybočující body...................................................................................................................26

2 Předúprava vícerozměrných dat.................................................................................................36

2.1 Formy standardizace dat......................................................................................................36

2.2 Užití statistických vah..........................................................................................................41

2.3 Průzkumová analýza vícerozměrných dat...........................................................................43

2.3.1 Zobrazení vícerozměrných dat................................................................................... 43

2.3.2 Ověření normality.......................................................................................................49

3 Metody к odhalení struktury ve znacích a objektech.................................................................55

4 Analýza hlavních komponent (PCA)..........................................................................................68

4.1 Zaměření metody PCA.........................................................................................................68

4.2 Podstata metody PCA..........................................................................................................69

4.3 Cíl metody hlavních komponent PCA................................................................................. 70

4.4 Grafické pomůcky analýzy hlavních komponent................................................................ 75

4.4.1 Cattelův indexový graf úpatí vlastních čísel (Scree Plot)........................................ 75

4.4.2 Graf komponentních vah, zátěží (Plot ComponentsWeights)................................... 77

4.4.3 Rozptylový diagram komponentního skóre (Scatterplot)...........................................78

4.4.4 Dvojný graf (Biplot)....................................................................................................79

4.4.5 Graf reziduí jednotlivých objektů................................................................................80

4.4.6 Graf celkového reziduálního rozptylu všech objektů................................................80

4.5 Diagnostika metody hlavních komponent........................................................................... 80

4.6 Řešení častých problémů v PCA..........................................................................................81

5 Faktorová analýza (FA).............................................................................................................110

5.1 Zaměření metody FA......................................................................................................... 110

5.2 Podstata metody FA........................................................................................................... 114

5.3 Grafické pomůcky FA........................................................................................................118

5.4 Diagnostikování metodou FA............................................................................................118

5.4.1 Cíle faktorové analýzy..............................................................................................119

5.4.2 Formulace úlohy faktorové analýzy..........................................................................120

5.4.3 Předpoklady faktorové analýzy.................................................................................121

5.4.4 Nalezené řešení a dosažená těsnost proložení...........................................................123

5.4.5 Interpretace výsledků..................................................................... 125

5.4.6 Ověření výsledků...................................................................................................... 129

5.4.7 Využití výsledků faktorové analýzy..........................................................................130

5.4.8 Diagnostikování problémů faktorové analýzy.......................................................... 133

8 OBSAH

6 Kanonická korelační analýza (CCA)........................................................................................ 161

6.1 Zaměření metody CCA.......................................................................................................161

6.2 Podstata metody CCA.........................................................................................................162

6.2.1. Test významnosti kanonických korelací..................................................................165

6.2.2. Vysvetlení kanonických proměnných......................................................................165

6.2.3. Analýza redundance.................................................................................................166

6.2.4. Grafické pomůcky....................................................................................................166

6.3 Postup diagnostikování CCA............................................................................................. 166

6.3.1 Cíle kanonické korelační analýzy..............................................................................166

6.3.2 Formulace úlohy kanonické korelační analýzy........................................................ 167

6.3.3 Předpoklady kanonické korelační analýzy................................................................167

6.3.4 Nalezené řešení a dosažená těsnost proložení...........................................................168

6.3.5 Interpretace výsledků................................................................................................ 169

6.3.6 Ověření výsledků...................................................................................................... 170

6.3.7 Diagnostikování problémů kanonické korelační analýzy......................................... 170

7 Diskriminační analýza (DA)....................................................................................................200

7.1 Zaměření metody DA.........................................................................................................203

7.2 Zařazovací pravidla DA.....................................................................................................204

7.3 Lineární (LDA) a kvadratická (QDA) diskriminační funkce...........................................206

7.3.1 Lineární diskriminační funkce LDA.........................................................................206

7.3.2 Kvadratická diskriminační funkce QDA.................................................................. 212

7.4 Užití kanonické korelace v diskriminační analýze ...........................................................216

7.5 Úprava prahového bodu ....................................................................................................218

7.6 Volba znaků, diskriminátorů..............................................................................................218

7.7 Kvalita zařazení objektů do tříd ........................................................................................223

7.8 Logistická diskriminace.....................................................................................................224

7.9 Průběh diagnostikování DA...............................................................................................227

7.9.1 Cíle diskriminační analýzy....:..................................................................................227

7.9.2 Formulace úlohy a volba diskriminátorů.................................................................. 228

7.9.3 Předpoklady diskriminační analýzy..........................................................................230

7.9.4 Nalezené řešení a dosažená těsnost proložení..........................................................230

7.9.5 Interpretace výsledků................................................................................................237

7.9.6 Ověření výsledků......................................................................................................241

8 Logistická regrese (LR)............................................................................................................ 258

8.1 Zaměření metody LR......................................................................................................... 258

8.2 Logistický regresní model..................................................................................................262

8.2.1 Odhady parametrů.....................................................................................................264

8.2.2 Interpretace regresních koeficientů...........................................................................265

8.2.3 Test významnosti regresních koeficientů................................................................. 266

8.2.4 Parciální korelace......................................................................................................266

8.2.5 Kategorické proměnné..............................................................................................267

8.2.6 Interpretace spojité a smíšené proměnné.................................................................. 268

8.3 Volba proměnných............................................................................................................. 270

8.4 Těsnost proložení logistickým modelem............................................................................271

8.5 Kvalita vyhodnocení logistickou regresí............................................................................274

8.6 Aplikace logistické regrese................................................................................................276

9 Analýza shluků (CLU)............................................................................................................. 315

9.1 Dendrogramy hierarchického shlukování...........................................................................332

9.2 Shlukování metodou nejbližších těžišť (K-Means)...........................................................344

OBSAH

9

9.3 Shlukování metodou optimálních středů čili medoidů.....................................................355

9.4 Fuzzy shlukování............................................................................................................... 361

9.5 Postup analýzy shluků....................................................................................................... 369

9.5.1 Cíle analýzy shluků...................................................................................................370

9.5.2 Formulace úlohy analýzy shluků..............................................................................370

9.5.3 Předpoklady analýzy shluků.....................................................................................371

9.5.4 Výstavba shluků a celková těsnost proložení..........................................................372

9.5.5 Interpretace shluků....................................................................................................375

9.5.6 Ověřování a profilování shluků.................................................................................376

10 Mapování objektů vícerozměrným škálováním (MDS).......................................................... 398

10.1 Zaměření metody MDS....................................................................................................398

10.2 Podstata metody MDS......................................................................................................399

10.3 Postup subjektivního mapování objektů.......................................................................... 405

10.3.1 Cíle vícerozměrného škálování objektů................................................................ 406

10.3.2 Formulace úlohy vícerozměrného škálování objektů............................................408

10.3.3 Předpoklady vícerozměrného škálování objektů...................................................413

10.3.4 Nalezené řešení a dosažená těsnost proložení......................................................413

10.3.5 Interpretace výsledků.............................................................................................418

10.3.6 Ověření výsledků...................................................................................................419

11 Korespondenční analýza (CA).................................................................................................443

11.1 Zaměření metody CA.......................................................................................................443

11.2 Podstata metody CA.........................................................................................................444

11.3 Postup korespondenční analýzy.......................................................................................447

11.3.1 Cíle korespondenční analýzy.................................................................................447

11.3.2 Formulace úlohy korespondenční analýzy............................................................448

11.3.3 Předpoklady korespondenční analýzy................................................................... 448

11.3.4 Nalezené řešení a dosažená těsnost proložení.......................................................448

11.3.5 Interpretace výsledků.............................................................................................449

11.3.6 Ověření výsledků...................................................................................................449

12 Úlohy ......................................................................................................................................478

12.1 Analýza farmakologických a biochemických dat............................................................479

12.2 Analýza chemických a fyzikálních dat.............................................................................548

12.3 Analýza enviromentálních, potravinářských a zemědělských dat...................................577

12.4 Analýza hutnických a mineralogických dat......................................................................624

12.5 Analýza ekonomických a sociologických dat................................................................. 629

13 Kontrolní otázky...................................................................................................................... 666

Příloha A ......................................................................................................................................682

Využití latentních znaků pro tvorbu modelu............................................................................682

Ilustrativní příklad............................................................................................................. 685

Lineární regrese v kanonizovaném tvaru...........................................................................691

Metody PCR.......................................................................................................................694

Metody PLS........................................................................................................................695

Metody CR.........................................................................................................................700

Závěr...................................................................................................................................700

Literatura к příloze A............................................................................................................... 701

10 OBSAH

Dodatek...........................................................................................................................................703

O programu Statistica...............................................................................................................703

Vlastnosti softwaru Statistica.............................................................................................703

Intuitivní rozhraní..............................................................................................................704

Pokročilé grafické nástroje.................................................................................................706

Vizualizace dat v reálném čase..........................................................................................706

Připojení na datové zdroje..................................................................................................707

Nástroje pro přípravu dat/Možnosti exportu výstupů........................................................ 707

Široké možnosti prezentace výstupů..................................................................................708

Moduly Statistka..................................................................................................................... 709

Modul pro interaktivní vizualizaci dat v reálném čase......................................................709

Statistka Reportovací tabulky............................................................................................710

Statistka Big Data Analytics.............................................................................................712

Statistka Data Miner..........................................................................................................712

Statistica Text Miner..........................................................................................................713

Práce se Statistica..................................................................................................................... 714

Kde hledat nápovědu a informace......................................................................................714

Ukázky příkladů................................................................................................................. 715

Načtení dat................................................................................................................... 715

Otevření tabulky Excel................................................................................................715

Připojení do databází pomocí Statistka.............................................................................717

Úprava dat - proměnné a případy.......................................................................................718

Použití filtru/Podmnožina..................................................................................................719

Transformace dat...............................................................................................................720

Vytváříme záznam pracovního postupu.............................................................................722

Úvod do rozhraní Statistka Workspace.............................................................................723

Grafy: Barvíme data........................................................................................................... 725

Grafy: Nejčastější dotazy na Krabicový graf.................................................................... 726

Vícerozměrné metody.............................................................................................................. 728

Grafy: Ikonové grafy.......................................................................................................... 729

Vícerozměrné techniky v modulu Statistka Data Miner...................................................730

Příklad: Identifikace shluku pomocí průzkumníka............................................................730

Příklad použití faktorové analýzy: Olympiáda v Athénách...............................................733

Další možnosti vizualizace/Styly grafů..............................................................................740

Komentář к DVD............................................................................................................................745

Literatura ......................................................................................................................................746

Rejstřík 752