『統(tǒng)計(jì)學(xué) 之 數(shù)據(jù)分析』常用方法盤點(diǎn)（三）
阿平 | 作者
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『統(tǒng)計(jì)學(xué) 之 數(shù)據(jù)分析』常用方法盤點(diǎn)（一）
『統(tǒng)計(jì)學(xué) 之 數(shù)據(jù)分析』常用方法盤點(diǎn)（二）
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判別分析
1. 定義
根據(jù)已掌握的一批分類明確的樣品建立判別函數(shù)，使產(chǎn)生錯(cuò)判的事例最少，進(jìn)而對給定的一個(gè)新樣品，判斷它來自哪個(gè)總體。
2. 與聚類分析區(qū)別
聚類分析的知識我們在第一部分已經(jīng)提到了→『統(tǒng)計(jì)學(xué) x 數(shù)據(jù)分析』常用方法盤點(diǎn) Part.1
聚類分析可以對樣本逬行分類，也可以對指標(biāo)進(jìn)行分類；而判別分析只能對樣本。
聚類分析事先不知道事物的類別，也不知道分幾類；而判別分析必須事先知道事物的類別，也知道分幾類。
聚類分析不需要分類的歷史資料，而直接對樣本進(jìn)行分類；而判別分析需要分類歷史資料去建立判別函數(shù)，然后才能對樣本進(jìn)行分類。
3. 進(jìn)行分類
?Fisher判別分析法?
以距離為判別準(zhǔn)則來分類，即樣本與哪個(gè)類的距離最短就分到哪一類，適用于兩類判別
以概率為判別準(zhǔn)則來分類，即樣本屬于哪一類的概率最大就分到哪一類，適用于多類判別
?BAYES判別分析法?
BAYES判別分析法比FISHER判別分析法更加完善和先進(jìn)，它不僅能解決多類判別分析，而且分析時(shí)考慮了數(shù)據(jù)的分布狀態(tài)，所以一般較多使用。
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時(shí)間序列分析
動態(tài)數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)計(jì)方法，研究隨機(jī)數(shù)據(jù)序列所遵從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，以用于解決實(shí)際問題；時(shí)間序列通常由4種要素組成：趨勢、季節(jié)變動、循環(huán)波動和不規(guī)則波動。
主要方法：移動平均濾波與指數(shù)平滑法、ARIMA橫型、量ARIMA橫型、ARIMAX模型、向呈自回歸橫型、ARCH族模型
時(shí)間序列是指同一變量按事件發(fā)生的先后順序排列起來的一組觀察值或記錄值。構(gòu)成時(shí)間序列的要素有兩個(gè)：
時(shí)間
與時(shí)間相對應(yīng)的變量水平
實(shí)際數(shù)據(jù)的時(shí)間序列能夠展示研究對象在一定時(shí)期內(nèi)的發(fā)展變化趨勢與規(guī)律，因而可以從時(shí)間序列中找出變量變化的特征、趨勢以及發(fā)展規(guī)律，從而對變量的未來變化進(jìn)行有效地預(yù)測。
時(shí)間序列的變動形態(tài)一般分為四種：長期趨勢變動，季節(jié)變動，循環(huán)變動，不規(guī)則變動。
1. 時(shí)間序列預(yù)測法的應(yīng)用
系統(tǒng)描述：根據(jù)對系統(tǒng)進(jìn)行觀測得到的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，用曲線擬合方法對系統(tǒng)進(jìn)行客觀的描述
系統(tǒng)分析：當(dāng)觀測值取自兩個(gè)以上變量時(shí)，可用一個(gè)時(shí)間序列中的變化去說明另一個(gè)時(shí)間序列中的變化，從而深入了解給定時(shí)間序列產(chǎn)生的機(jī)理
預(yù)測未來：一般用ARMA模型擬合時(shí)間序列，預(yù)測該時(shí)間序列未來值
決策和控制：根據(jù)時(shí)間序列模型可調(diào)整輸入變量使系統(tǒng)發(fā)展過程保持在目標(biāo)值上，即預(yù)測到過程要偏離目標(biāo)時(shí)便可進(jìn)行必要的控制
2. 特點(diǎn)
假定事物的過去趨勢會延伸到未來
預(yù)測所依據(jù)的數(shù)據(jù)具有不規(guī)則性
撇開了市場發(fā)展之間的因果關(guān)系
（1）時(shí)間序列分析預(yù)測法是根據(jù)市場過去的變化趨勢預(yù)測未來的發(fā)展，它的前提是假定事物的過去會同樣延續(xù)到未來。
（2）時(shí)間序列分析預(yù)測法突出了時(shí)間因素在預(yù)測中的作用，暫不考慮外界具體因素的影響。
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生存分析
用來研究生存時(shí)間的分布規(guī)律以及生存時(shí)間和相關(guān)因索之間關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)分析方法
1. 包含內(nèi)容
描述生存過程，即研究生存時(shí)間的分布規(guī)律
比較生存過程，即研究兩組或多組生存時(shí)間的分布規(guī)律，并進(jìn)行比較
分析危險(xiǎn)因素，即研究危險(xiǎn)因素對生存過程的影響
建立數(shù)學(xué)模型，即將生存時(shí)間與相關(guān)危險(xiǎn)因素的依存關(guān)系用一個(gè)數(shù)學(xué)式子表示出來
2. 方法
?統(tǒng)計(jì)描述?
包括求生存時(shí)間的分位數(shù)、中數(shù)生存期、平均數(shù)、生存函數(shù)的估計(jì)、判斷生存時(shí)間的圖示法，不對所分析的數(shù)據(jù)作出任何統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)論
?非參數(shù)檢驗(yàn)?
檢驗(yàn)分組變量各水平所對應(yīng)的生存曲線是否一致，對生存時(shí)間的分布沒有要求，并且檢驗(yàn)危險(xiǎn)因素對生存時(shí)間的影響。
乘積極限法（PL法）
壽命表法(LT法)
?半?yún)?shù)橫型回歸分析?
在特定的假設(shè)之下，建立生存時(shí)間隨多個(gè)危險(xiǎn)因素變化的回歸方程，這種方法的代表是Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸分析法
?參數(shù)模型回歸分析?
已知生存時(shí)間服從特定的參數(shù)橫型時(shí)，擬合相應(yīng)的參數(shù)模型，更準(zhǔn)確地分析確定變量之間的變化規(guī)律
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典型相關(guān)分析
相關(guān)分析一般分析兩個(gè)變量之間的關(guān)系，而典型相關(guān)分析是分析兩組變量（如3個(gè)學(xué)術(shù)能力指標(biāo)與5個(gè)在校成績表現(xiàn)指標(biāo)）之間相關(guān)性的一種統(tǒng)計(jì)分析方法。
典型相關(guān)分析的基本思想和主成分分析的基本思想相似，(主成分分析知識→『統(tǒng)計(jì)學(xué)』最常用的數(shù)據(jù)分析方法都在這了！Part.2）它將一組變量與另一組變量之間單變量的多重線性相關(guān)性研究轉(zhuǎn)化為對少數(shù)幾對綜合變量之間的簡單線性相關(guān)性的研究，并且這少數(shù)幾對變量所包含的線性相關(guān)性的信息幾乎覆蓋了原變量組所包含的全部相應(yīng)信息。
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R0C分析
R0C曲線是根據(jù)一系列不同的二分類方式(分界值或決定閾），以真陽性率（靈敏度)為縱坐標(biāo)，假陽性率（1-特異度)為橫坐標(biāo)繪制的曲線。
用途：
R0C曲線能很容易地査出任意界限值時(shí)的對疾病的識別能力
選擇最佳的診斷界限值。R0C曲線越靠近左上角，試驗(yàn)的準(zhǔn)確性就越高
兩種或兩種以上不同診斷試驗(yàn)對疾病識別能力的比較，一股用R0C曲線下面積反映診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確性
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其他分析方法
多重響應(yīng)分析、距離分析、項(xiàng)目分析、對應(yīng)分析、決策樹分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)方程、蒙特卡洛模擬等。
決策樹分析與隨機(jī)森林：盡管有剪枝等等方法，一棵樹的生成肯定還是不如多棵樹，因此就有了隨機(jī)森林，解決決策樹泛化能力弱的缺點(diǎn)。（可以理解成三個(gè)臭皮匠頂過諸葛亮）
決策樹(Decision Tree）是在已知各種情況發(fā)生概率的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)成決策樹來求取凈現(xiàn)值的期望值大于等于零的概率，評價(jià)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，判斷其可行性的決策分析方法，是直觀運(yùn)用概率分析的一種圖解法。
由于這種決策分支畫成圖形很像一棵樹的枝干，故稱決策樹。
在機(jī)器學(xué)習(xí)中，決策樹是一個(gè)預(yù)測模型，他代表的是對象屬性與對象值之間的一種映射關(guān)系。Entropy = 系統(tǒng)的凌亂程度，使用算法ID3, C4.5和C5.0生成樹算法使用熵。這一度量是基于信息學(xué)理論中熵的概念。
分類樹（決策樹）是一種十分常用的分類方法。他是一種監(jiān)管學(xué)習(xí)，所謂監(jiān)管學(xué)習(xí)就是給定一堆樣本，每個(gè)樣本都有一組屬性和一個(gè)類別，這些類別是事先確定的，那么通過學(xué)習(xí)得到一個(gè)分類器，這個(gè)分類器能夠?qū)π鲁霈F(xiàn)的對象給出正確的分類。這樣的機(jī)器學(xué)習(xí)就被稱之為監(jiān)督學(xué)習(xí)。
?優(yōu)點(diǎn)?
決策樹易于理解和實(shí)現(xiàn)，人們在在學(xué)習(xí)過程中不需要使用者了解很多的背景知識，這同時(shí)是它的能夠直接體現(xiàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，只要通過解釋后都有能力去理解決策樹所表達(dá)的意義。
對于決策樹，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備往往是簡單或者是不必要的，而且能夠同時(shí)處理數(shù)據(jù)型和常規(guī)型屬性，在相對短的時(shí)間內(nèi)能夠?qū)Υ笮蛿?shù)據(jù)源做出可行且效果良好的結(jié)果。易于通過靜態(tài)測試來對模型進(jìn)行評測，可以測定模型可信度；如果給定一個(gè)觀察的模型，那么根據(jù)所產(chǎn)生的決策樹很容易推出相應(yīng)的邏輯表達(dá)式。
?缺點(diǎn)?
對連續(xù)性的字段比較難預(yù)測
對有時(shí)間順序的數(shù)據(jù)，需要很多預(yù)處理的工作
當(dāng)類別太多時(shí)，錯(cuò)誤可能就會增加的比較快
一般的算法分類的時(shí)候，只是根據(jù)一個(gè)字段來分析