主成分とは何かとは? わかりやすく解説

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主成分とは何か


 主成分分析目的は,なるべく少な合成変数で,なるべく多く情報把握するという 情報縮約 である。
 標準化された 2 変数 x1,x2 を考えたとき,図 1 のように座標軸 x1,x2 で表されるものを,座標軸 f1,f2 で表すことを考える。
主成分とは何か
1.主成分分析とは何か

 これは座標軸回転であり,回転角 θ = 45 度としたとき,
主成分とは何か
すなわち,
主成分とは何か
である。
 f1 は最も分散情報量 )の大きい軸,f2 は f1 と直交して次に分散大きい軸である。f1 は x1,x2 と最も相関が高い。
 f2 は f1 とは全く別の基準である。つまり,f1 と f2 が直交するということは,f1 と f2 は無相関であることを意味する
 もし,f1 の分散が f2 の分散比べて大きければ,f1 だけで評価することができる。すなわち,元の 2 変数を“同時に考慮する代わりに,1 個の合成変数“だけ”を考えればよいことになる。
 変数が 3 個以上の場合同様に考えることができる。元の変数が p 個ある場合も,m < p であるよう少数個の合成変数考えればよい。
 ここで重要なのは,考慮すべき変数個数少なくなることだけではなく,各合成変数間の相関が 0 であることから,“個々合成変数独立評価してよい”ということである(逆にいえば,変数間に相関ある限り,各変数個別評価することは“できないということである)。



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