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文檔簡介

判別分析方案一、概述

判別分析是一種統(tǒng)計(jì)方法,主要用于根據(jù)已知類別的樣本數(shù)據(jù),建立分類模型,以對(duì)未知類別的樣本進(jìn)行分類預(yù)測(cè)。其核心思想是通過分析不同類別在特征空間中的差異,尋找最優(yōu)的判別邊界,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確分類。判別分析廣泛應(yīng)用于模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域。

二、判別分析的基本原理

判別分析的主要目的是找到一個(gè)判別函數(shù),該函數(shù)能夠根據(jù)輸入的特征向量將樣本劃分到不同的類別中。常見的判別分析方法包括線性判別分析(LDA)和二次判別分析(QDA)。

(一)線性判別分析(LDA)

1.基本假設(shè)

-樣本數(shù)據(jù)服從多元正態(tài)分布。

-不同類別的樣本具有相同的協(xié)方差矩陣。

2.模型建立步驟

(1)計(jì)算每個(gè)類別的均值向量。

(2)計(jì)算總體均值向量。

(3)計(jì)算類間散度矩陣和類內(nèi)散度矩陣。

(4)求解廣義特征值問題,得到最優(yōu)判別方向。

(5)建立判別函數(shù):

\(D(x)=\sum_{i=1}^{k}(w_i(x-\mu_i)+w_0)\)

其中,\(w_i\)為判別系數(shù),\(\mu_i\)為第i類別的均值向量,\(w_0\)為常數(shù)項(xiàng)。

(二)二次判別分析(QDA)

1.基本假設(shè)

-樣本數(shù)據(jù)服從多元正態(tài)分布。

-不同類別的樣本具有不同的協(xié)方差矩陣。

2.模型建立步驟

(1)計(jì)算每個(gè)類別的均值向量和協(xié)方差矩陣。

(2)建立判別函數(shù):

\(D(x)=-\frac{1}{2}\log|\Sigma_i|-\frac{1}{2}(x-\mu_i)^T\Sigma_i^{-1}(x-\mu_i)+\log\pi_i\)

其中,\(\Sigma_i\)為第i類別的協(xié)方差矩陣,\(\pi_i\)為第i類別的先驗(yàn)概率。

三、判別分析的應(yīng)用步驟

(一)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.收集樣本數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括缺失值填充、標(biāo)準(zhǔn)化等。

(二)模型選擇

1.根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇合適的判別分析方法(LDA或QDA)。

2.確定類別數(shù)量和特征數(shù)量。

(三)模型訓(xùn)練

1.計(jì)算各類別的均值向量、協(xié)方差矩陣等參數(shù)。

2.求解判別函數(shù)的系數(shù)。

(四)模型評(píng)估

1.使用交叉驗(yàn)證或留一法評(píng)估模型性能。

2.計(jì)算分類準(zhǔn)確率、召回率等指標(biāo)。

(五)模型應(yīng)用

1.對(duì)未知樣本進(jìn)行分類預(yù)測(cè)。

2.分析分類結(jié)果,優(yōu)化模型參數(shù)。

四、注意事項(xiàng)

(一)數(shù)據(jù)量要求

-判別分析對(duì)樣本量有一定要求,樣本量過小可能導(dǎo)致模型過擬合。

(二)特征選擇

-選擇與分類任務(wù)相關(guān)的特征,避免冗余特征干擾模型性能。

(三)模型假設(shè)檢驗(yàn)

-在應(yīng)用前檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合判別分析的假設(shè)條件,如正態(tài)性、協(xié)方差矩陣相等性等。

五、總結(jié)

判別分析是一種有效的分類方法,通過建立判別函數(shù)實(shí)現(xiàn)樣本分類。選擇合適的模型和參數(shù),結(jié)合數(shù)據(jù)預(yù)處理和模型評(píng)估,可以提升分類準(zhǔn)確率。在實(shí)際應(yīng)用中,需注意數(shù)據(jù)量和特征選擇,確保模型穩(wěn)定性和可靠性。

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一、概述

判別分析是一種重要的統(tǒng)計(jì)分類方法,其核心目標(biāo)是在已知樣本所屬類別的條件下,構(gòu)建一個(gè)或多個(gè)判別函數(shù),用于區(qū)分不同的類別。這種方法不僅能夠?qū)π碌?、未知的樣本進(jìn)行類別歸屬預(yù)測(cè),還能揭示不同類別在特征空間中的分布差異。判別分析主要基于“類間差異最大化”和“類內(nèi)差異最小化”的原則,尋找一個(gè)最優(yōu)的決策邊界。線性判別分析(LDA)和二次判別分析(QDA)是其中最常用的兩種方法。LDA假設(shè)各類別的數(shù)據(jù)服從多元正態(tài)分布且具有相同的協(xié)方差矩陣,適用于類間差異明顯、類內(nèi)差異相對(duì)均勻的情況。QDA則放寬了協(xié)方差矩陣相等的假設(shè),允許各類別的協(xié)方差矩陣不同,因此更靈活,但要求更多的樣本數(shù)據(jù)來估計(jì)每個(gè)類別的協(xié)方差矩陣。判別分析在模式識(shí)別、圖像處理、生物信息學(xué)、金融風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、市場(chǎng)細(xì)分等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

二、判別分析的基本原理

判別分析的核心在于建立判別函數(shù),該函數(shù)能夠?qū)⒍嗑S特征空間劃分為不同的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)類別。當(dāng)輸入一個(gè)新的樣本點(diǎn)時(shí),通過計(jì)算該點(diǎn)在各個(gè)判別函數(shù)下的得分或歸屬概率,依據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則(如得分最高或概率最大)將其劃分到對(duì)應(yīng)的類別中。

(一)線性判別分析(LDA)

1.基本假設(shè)

(1)數(shù)據(jù)分布假設(shè):每個(gè)類別的樣本數(shù)據(jù)都服從多元正態(tài)分布(高斯分布)。這意味著每個(gè)類別在特征空間中的分布呈橢球狀(對(duì)于二維空間是橢圓,更高維是超橢圓)。

(2)協(xié)方差矩陣相等假設(shè):所有的類別具有相同的協(xié)方差矩陣。這個(gè)假設(shè)意味著所有類別的橢球在形狀和方向上是相同的,只有位置(均值)不同。如果這個(gè)假設(shè)不成立,LDA的結(jié)果可能不準(zhǔn)確。

2.模型建立步驟(詳細(xì)闡述)

(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與檢驗(yàn):

收集包含多個(gè)特征和已知類標(biāo)簽的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

檢查數(shù)據(jù)是否存在缺失值,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚ㄈ鐒h除、均值/中位數(shù)填充等)。

對(duì)特征進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(Z-score標(biāo)準(zhǔn)化)或歸一化,使每個(gè)特征的均值為0,方差為1。這有助于消除不同特征尺度對(duì)判別結(jié)果的影響,是LDA應(yīng)用前的重要步驟。

檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布是否近似正態(tài)分布,以及不同類別的協(xié)方差矩陣是否可能相等(可通過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)輔助判斷,但LDA通常還是嘗試在相等假設(shè)下建立模型)。

(2)計(jì)算各類別均值向量:

對(duì)于每個(gè)類別\(i\)(\(i=1,2,...,k\)),計(jì)算其特征向量的均值向量\(\mu_i\)。均值向量是一個(gè)包含該類別所有樣本在各個(gè)特征上的平均值的向量。

公式:\(\mu_i=\frac{1}{n_i}\sum_{j=1}^{n_i}x_j^{(i)}\),其中\(zhòng)(n_i\)是第\(i\)類的樣本數(shù)量,\(x_j^{(i)}\)是第\(i\)類的第\(j\)個(gè)樣本的特征向量。

(3)計(jì)算總體均值向量:

計(jì)算所有樣本的總體均值向量\(\mu\)。

公式:\(\mu=\frac{1}{N}\sum_{i=1}^{k}\sum_{j=1}^{n_i}x_j^{(i)}\),其中\(zhòng)(N=\sum_{i=1}^{k}n_i\)是總樣本數(shù)量。

(4)計(jì)算類間散度矩陣(Between-ClassScatterMatrix,S_B):

該矩陣衡量了不同類別均值向量之間的差異。它表示類與類之間的分離程度。

公式:\(S_B=\sum_{i=1}^{k}n_i(\mu_i-\mu)(\mu_i-\mu)^T\)

(5)計(jì)算類內(nèi)散度矩陣(Within-ClassScatterMatrix,S_W):

該矩陣衡量了同一類別內(nèi)樣本點(diǎn)與其類別均值之間的差異。它表示類內(nèi)部的變異程度。

公式:\(S_W=\sum_{i=1}^{k}\sum_{j=1}^{n_i}(x_j^{(i)}-\mu_i)(x_j^{(i)}-\mu_i)^T\)

(6)求解廣義特征值問題,得到最優(yōu)判別方向:

LDA的目標(biāo)是找到一組方向(即特征向量),使得投影后類間散度最大化,而類內(nèi)散度最小化。這等價(jià)于求解廣義特征值問題:\(S_B\mathbf{w}=\lambdaS_W\mathbf{w}\),其中\(zhòng)(\mathbf{w}\)是特征向量(即判別系數(shù)向量),\(\lambda\)是對(duì)應(yīng)的特征值。

求解該問題可以得到\(S_W^{-1}S_B\)的特征值和特征向量。特征值的大小表示了對(duì)應(yīng)特征向量方向的判別能力。通常,會(huì)選取前\(m\)個(gè)最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量(\(m\)通常小于或等于類別數(shù)減一,即\(k-1\)),這些特征向量構(gòu)成了新的特征空間的主軸。

(7)建立判別函數(shù):

投影原始數(shù)據(jù)到由選定的特征向量構(gòu)成的新空間中。對(duì)于新的樣本點(diǎn)\(x\),計(jì)算其在該空間中的得分。

最常用的線性判別函數(shù)(即Fisher線性判別函數(shù))是基于投影后樣本點(diǎn)與各類別均值在新空間中的距離或差異。對(duì)于兩個(gè)類別的情況,判別函數(shù)可以表示為:

\(D(x)=\frac{(x-\mu_1)^TS_W^{-1}(\mu_1-\mu_2)}{\|S_W^{-1}(\mu_1-\mu_2)\|}\)

或者更常用的形式是計(jì)算屬于每個(gè)類別的判別得分,然后比較:

\(D(x)=x^TS_W^{-1}\mu_i-\frac{1}{2}\mu_i^TS_W^{-1}\mu_i\)(對(duì)于類別\(i\))

新樣本\(x\)最終被分到得分最高的類別。

對(duì)于多類別(\(k>2\)),通常構(gòu)建\(k-1\)個(gè)判別函數(shù)(線性組合),每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)潛在的類別邊界,通過比較所有函數(shù)的得分或構(gòu)建一個(gè)基于所有得分的多類別決策規(guī)則來進(jìn)行分類。

(二)二次判別分析(QDA)

1.基本假設(shè)

(1)數(shù)據(jù)分布假設(shè):同樣假設(shè)每個(gè)類別的樣本數(shù)據(jù)服從多元正態(tài)分布。

(2)協(xié)方差矩陣不等假設(shè):允許每個(gè)類別擁有自己的獨(dú)立協(xié)方差矩陣。這意味著不同類別的橢球在形狀、方向和位置上都可以不同。

2.模型建立步驟(詳細(xì)闡述)

(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與檢驗(yàn):步驟與LDA類似,包括數(shù)據(jù)收集、缺失值處理、標(biāo)準(zhǔn)化(雖然QDA對(duì)協(xié)方差矩陣的要求不那么嚴(yán)格,但標(biāo)準(zhǔn)化仍有助益)、分布檢驗(yàn)。但QDA對(duì)樣本量要求更高,因?yàn)樾枰獮槊總€(gè)類別估計(jì)一個(gè)獨(dú)立的協(xié)方差矩陣。

(2)計(jì)算各類別均值向量和協(xié)方差矩陣:

(a)計(jì)算均值向量\(\mu_i\):步驟同LDA,計(jì)算每個(gè)類別的樣本均值。

(b)計(jì)算協(xié)方差矩陣\(\Sigma_i\):步驟同LDA,計(jì)算每個(gè)類別的樣本協(xié)方差矩陣。公式為:\(\Sigma_i=\frac{1}{n_i-1}\sum_{j=1}^{n_i}(x_j^{(i)}-\mu_i)(x_j^{(i)}-\mu_i)^T\)。

(3)建立判別函數(shù):

QDA為每個(gè)類別\(i\)建立一個(gè)判別函數(shù)。對(duì)于一個(gè)新樣本\(x\),計(jì)算其屬于每個(gè)類別\(i\)的后驗(yàn)概率\(P(i|x)\)。

根據(jù)貝葉斯定理,后驗(yàn)概率\(P(i|x)\)正比于似然度\(P(x|i)\)乘以先驗(yàn)概率\(P(i)\):

\(P(i|x)\proptoP(x|i)P(i)\)

似然度\(P(x|i)\)在正態(tài)分布假設(shè)下為:

\(P(x|i)=\frac{1}{(2\pi)^{d/2}|\Sigma_i|^{1/2}}\exp\left(-\frac{1}{2}(x-\mu_i)^T\Sigma_i^{-1}(x-\mu_i)\right)\)

其中\(zhòng)(d\)是特征維度。

先驗(yàn)概率\(P(i)\)可以簡單地設(shè)為各類樣本數(shù)量占總樣本數(shù)量的比例,即\(P(i)=\frac{n_i}{N}\)。

因此,QDA的判別函數(shù)(通常比較\(\logP(i|x)\)以簡化計(jì)算)為:

\(\logP(i|x)=-\fracoqwsig6{2}\log(2\pi)-\frac{1}{2}\log|\Sigma_i|-\frac{1}{2}(x-\mu_i)^T\Sigma_i^{-1}(x-\mu_i)+\logP(i)\)

該函數(shù)是關(guān)于\(x\)的二次函數(shù)(包含\(x^2\)項(xiàng)),因此稱為二次判別分析。

(4)分類規(guī)則:

對(duì)于一個(gè)新的樣本點(diǎn)\(x\),計(jì)算其屬于每個(gè)類別\(i\)的判別函數(shù)值(或?qū)?shù)后驗(yàn)概率)。

將\(x\)分配到具有最大判別函數(shù)值(或最大對(duì)數(shù)后驗(yàn)概率)的類別中。

三、判別分析的應(yīng)用步驟(詳細(xì)展開)

(一)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(更詳細(xì)的操作)

1.(1)數(shù)據(jù)收集:明確分析目標(biāo),收集與目標(biāo)相關(guān)的、包含多個(gè)特征和已知類別標(biāo)簽的原始數(shù)據(jù)集。確保數(shù)據(jù)來源可靠,樣本具有代表性。

2.(2)數(shù)據(jù)清洗:

處理缺失值:識(shí)別數(shù)據(jù)中的缺失值。根據(jù)缺失比例和類型(完全隨機(jī)、隨機(jī)、非隨機(jī)),選擇合適的處理方法。常用方法包括:刪除含有缺失值的樣本(如果比例?。?、使用均值/中位數(shù)/眾數(shù)填充、使用回歸/插值方法填充、或者采用更復(fù)雜的多重插補(bǔ)方法。

處理異常值:識(shí)別潛在的異常值(離群點(diǎn))??梢酝ㄟ^箱線圖、Z-score絕對(duì)值等方法檢測(cè)。根據(jù)異常值產(chǎn)生的原因和對(duì)分析的影響,決定是刪除、修正還是保留。

3.(3)特征選擇與工程:

特征選擇:評(píng)估每個(gè)特征與分類目標(biāo)的相關(guān)性??梢允褂孟嚓P(guān)性分析、互信息、單變量特征重要性排序等方法。移除與目標(biāo)無關(guān)或冗余的特征,以簡化模型、減少計(jì)算量和避免過擬合。

特征構(gòu)造:根據(jù)領(lǐng)域知識(shí)或數(shù)據(jù)特點(diǎn),創(chuàng)建新的、可能更有預(yù)測(cè)能力的特征(例如,通過組合現(xiàn)有特征、計(jì)算比率或?qū)?shù)等)。

4.(4)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化/歸一化:

標(biāo)準(zhǔn)化(Z-score標(biāo)準(zhǔn)化):將每個(gè)特征的值轉(zhuǎn)換為均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1的分布。公式為\(x'=\frac{x-\mu}{\sigma}\)。適用于特征量綱差異大,且假設(shè)數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布的情況。

歸一化(Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化):將每個(gè)特征的值縮放到一個(gè)指定的范圍,通常是[0,1]或[-1,1]。公式為\(x'=\frac{x-x_{\min}}{x_{\max}-x_{\min}}\)。適用于不假設(shè)數(shù)據(jù)分布,且需要將特征值限制在特定范圍的情況。

對(duì)于LDA,標(biāo)準(zhǔn)化通常是必要的,特別是當(dāng)不同特征的原始尺度差異很大時(shí)。對(duì)于QDA,雖然不是強(qiáng)制的,但通常也建議進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

(二)模型選擇

1.(1)確定分析目標(biāo):明確需要解決的具體分類問題,以及類別的數(shù)量。

2.(2)選擇判別方法:

評(píng)估數(shù)據(jù)分布:檢查數(shù)據(jù)是否近似正態(tài)分布。可以使用可視化方法(如Q-Q圖)或統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(如Shapiro-Wilk檢驗(yàn))。

評(píng)估協(xié)方差矩陣假設(shè):嘗試估計(jì)各類別的協(xié)方差矩陣,并檢查它們是否顯著不同??梢允褂肂ox'sM檢驗(yàn)等。如果數(shù)據(jù)不滿足LDA的協(xié)方差矩陣相等假設(shè),或者樣本量較小不足以可靠估計(jì)多個(gè)協(xié)方差矩陣,應(yīng)優(yōu)先考慮使用QDA。

考慮樣本量:LDA對(duì)樣本量相對(duì)敏感,樣本量過小可能導(dǎo)致模型不穩(wěn)定。QDA需要更多的樣本來可靠估計(jì)每個(gè)類別的協(xié)方差矩陣。

綜合考慮:結(jié)合數(shù)據(jù)特性、樣本量大小、計(jì)算成本和模型解釋性等因素,選擇LDA或QDA。有時(shí)也會(huì)嘗試兩種方法并比較結(jié)果。

(三)模型訓(xùn)練(詳細(xì)步驟)

1.(1)劃分?jǐn)?shù)據(jù)集:將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集(或使用交叉驗(yàn)證)。常見的比例是70%訓(xùn)練集,30%測(cè)試集。確保劃分是隨機(jī)進(jìn)行的,以避免偏差。

2.(2)計(jì)算模型參數(shù)(在訓(xùn)練集上進(jìn)行):

對(duì)于LDA:

計(jì)算訓(xùn)練集中每個(gè)類別的均值向量\(\mu_i\)。

計(jì)算訓(xùn)練集中所有樣本的總體均值向量\(\mu\)。

計(jì)算類間散度矩陣\(S_B\)。

計(jì)算類內(nèi)散度矩陣\(S_W\)。

求解\(S_W^{-1}S_B\)的特征值和特征向量,選擇前\(m\)個(gè)最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量。

根據(jù)選定的特征向量,確定最終的判別函數(shù)(如計(jì)算各類別在新空間中的投影均值等)。

對(duì)于QDA:

計(jì)算訓(xùn)練集中每個(gè)類別的均值向量\(\mu_i\)。

計(jì)算訓(xùn)練集中每個(gè)類別的協(xié)方差矩陣\(\Sigma_i\)。

存儲(chǔ)計(jì)算得到的均值向量和協(xié)方差矩陣,用于構(gòu)建判別函數(shù)。

3.(4)建立判別函數(shù):根據(jù)計(jì)算出的參數(shù),構(gòu)建LDA或QDA的判別函數(shù)。如前所述,LDA通常構(gòu)建線性判別函數(shù),QDA構(gòu)建二次判別函數(shù)。

(四)模型評(píng)估(詳細(xì)指標(biāo)與方法)

1.(1)評(píng)估指標(biāo):使用測(cè)試集(或交叉驗(yàn)證結(jié)果)評(píng)估模型的性能。常用指標(biāo)包括:

準(zhǔn)確率(Accuracy):預(yù)測(cè)正確的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的比例。公式:\(\text{Accuracy}=\frac{\text{TP}+\text{TN}}{\text{Total}}\)。

精確率(Precision):在預(yù)測(cè)為正類的樣本中,實(shí)際為正類的比例。公式(以類別1為例):\(\text{Precision}_1=\frac{\text{TP}}{\text{TP}+\text{FP}}\)。

召回率(Recall)/變異率(Sensitivity):在實(shí)際為正類的樣本中,被正確預(yù)測(cè)為正類的比例。公式(以類別1為例):\(\text{Recall}_1=\frac{\text{TP}}{\text{TP}+\text{FN}}\)。

F1分?jǐn)?shù)(F1-Score):精確率和召回率的調(diào)和平均數(shù),綜合反映模型性能。公式(以類別1為例):\(\text{F1}_1=2\times\frac{\text{Precision}_1\times\text{Recall}_1}{\text{Precision}_1+\text{Recall}_1}\)。

混淆矩陣(ConfusionMatrix):一個(gè)方陣,行和列分別代表實(shí)際類別和預(yù)測(cè)類別,單元格表示樣本數(shù)量。是計(jì)算其他指標(biāo)的基礎(chǔ),直觀展示分類結(jié)果。

類間距離度量:如馬氏距離(MahalanobisDistance),可以用來評(píng)估不同類別中心在新投影空間中的分離程度。

2.(2)評(píng)估方法:

留一法(Leave-One-OutCross-Validation,LOOCV):每次留出一個(gè)樣本作為測(cè)試集,使用剩余樣本作為訓(xùn)練集訓(xùn)練模型,然后評(píng)估模型在測(cè)試集上的表現(xiàn)。重復(fù)這個(gè)過程,對(duì)每個(gè)樣本都作為測(cè)試集一次。適用于樣本量較小的情況。

k折交叉驗(yàn)證(k-FoldCross-Validation):將數(shù)據(jù)隨機(jī)分成k個(gè)大小相等的子集。每次使用k-1個(gè)子集作為訓(xùn)練集,剩下的1個(gè)子集作為測(cè)試集。重復(fù)k次,每次選擇不同的子集作為測(cè)試集。最后,對(duì)k次評(píng)估結(jié)果取平均,得到模型性能的估計(jì)。k通常取10或5。

交叉驗(yàn)證曲線(Cross-ValidationCurve):通過改變模型參數(shù)(如LDA中選擇的投影維數(shù)m),使用交叉驗(yàn)證評(píng)估不同參數(shù)下的模型性能,繪制性能隨參數(shù)變化的曲線,幫助選擇最優(yōu)參數(shù)。

3.(3)可視化評(píng)估(如果適用):

散點(diǎn)圖:對(duì)于二維數(shù)據(jù),可以在原始特征空間或LDA/QDA投影后的空間中繪制散點(diǎn)圖,用不同顏色區(qū)分不同類別,觀察類別的分離情況。

決策邊界圖:繪制分類器的決策邊界,直觀展示模型如何劃分不同類別。

(五)模型應(yīng)用(實(shí)施步驟)

1.(1)預(yù)測(cè)新樣本類別:使用訓(xùn)練好的判別模型,計(jì)算一個(gè)或多個(gè)新未知樣本的判別得分或后驗(yàn)概率。

2.(2)執(zhí)行分類決策:根據(jù)模型設(shè)定的規(guī)則(如選擇得分最高對(duì)應(yīng)的類別,或選擇后驗(yàn)概率最大的類別),為新樣本賦予一個(gè)類別標(biāo)簽。

3.(3)解釋與應(yīng)用結(jié)果:分析分類結(jié)果,結(jié)合業(yè)務(wù)背景解釋模型的預(yù)測(cè)意義。將模型應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景,如客戶分層、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、故障診斷等。

4.(4)模型監(jiān)控與更新:在實(shí)際應(yīng)用中,持續(xù)監(jiān)控模型的性能。如果發(fā)現(xiàn)性能下降或業(yè)務(wù)環(huán)境發(fā)生變化,可能需要重新訓(xùn)練或調(diào)整模型。

四、注意事項(xiàng)(補(bǔ)充與深化)

1.(1)樣本量要求:

LDA對(duì)樣本量較為敏感,特別是當(dāng)類別數(shù)較多或協(xié)方差矩陣不等時(shí)。樣本量過小可能導(dǎo)致參數(shù)估計(jì)不穩(wěn)定,模型泛化能力差。通常建議樣本量至少是特征維度的幾倍,且每個(gè)類別的樣本數(shù)量不宜過少。

QDA需要更多的樣本來可靠估計(jì)每個(gè)類別的獨(dú)立協(xié)方差矩陣,尤其是在高維空間中。樣本量不足可能導(dǎo)致協(xié)方差矩陣估計(jì)不準(zhǔn)確,影響模型性能。

2.(2)特征選擇的重要性:

選擇與分類任務(wù)強(qiáng)相關(guān)的特征至關(guān)重要。無關(guān)或冗余的特征會(huì)增加模型的復(fù)雜度,可能導(dǎo)致過擬合,降低泛化能力。

可以使用特征重要性評(píng)分、遞歸特征消除(RFE)等方法輔助特征選擇。

3.(3)正態(tài)性假設(shè)的檢驗(yàn):

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