判别分析
判别分析
判别分析(discriminant analysis)什么是判别分析判别分析产生于20世纪30年代，是利用已知类别的样本建立判别模型，为未知类别的样本判别的一种统计方法。
近年来，判别分析在自然科学、社会学及经济管理学科中都有广泛的应用。
判别分析的特点是根据已掌握的、历史上每个类别的若干样本的数据信息，总结出客观事物分类的规律性，建立判别公式和判别准则。
当遇到新的样本点时，只要根据总结出来的判别公式和判别准则，就能判别该样本点所属的类别。
判别分析按照判别的组数来区分，可以分为两组判别分析和多组判别分析。
判别分析的方法判别分析(Discriminatory Analysis)的任务是根据已掌握的１批分类明确的样品，建立较好的判别函数，使产生错判的事例最少，进而对给定的1个新样品，判断它来自哪个总体。
根据资料的性质，分为定性资料的判别分析和定量资料的判别分析；采用不同的判别准则，又有费歇、贝叶斯、距离等判别方法。
费歇（FISHER）判别思想是投影，使多维问题简化为一维问题来处理。
选择一个适当的投影轴,使所有的样品点都投影到这个轴上得到一个投影值。
对这个投影轴的方向的要求是：使每一类内的投影值所形成的类内离差尽可能小，而不同类间的投影值所形成的类间离差尽可能大。
贝叶斯（BAYES）判别思想是根据先验概率求出后验概率，并依据后验概率分布作出统计推断。
所谓先验概率,就是用概率来描述人们事先对所研究的对象的认识的程度；所谓后验概率，就是根据具体资料、先验概率、特定的判别规则所计算出来的概率。
它是对先验概率修正后的结果。
距离判别思想是根据各样品与各母体之间的距离远近作出判别。
即根据资料建立关于各母体的距离判别函数式，将各样品数据逐一代入计算，得出各样品与各母体之间的距离值，判样品属于距离值最小的那个母体。
例：世界经济统计研究(1995年)人文指数反映国家综合水平人文发展指数是联合国开发计划署于1990年5月发表的第一份《人类发展报告》中公布的。
判别分析
具体方法为待定系数法： ①将A、B两个总体的全部个案观测值代入方程，并求其平均值和离差 平方和。 ②求F值，当F取极大值的时候，将表示有组间差异最大，组内差异最小。 因此可以通过令F的一阶偏导数等于零。 ③得到k个关于Ci 的线性方程组，方程组的解就是判别函数的各个系数。 对于任意个案代入函数中，当D的数值大于0，则该个案隶属于A总体。 当D的数值小于0，则该个案隶属于B总体。如果D等于0，则待判。 ⒉判别方法 SPSS系统提供的判别方法有马氏距离判别法、贝叶斯概率判别法以及费 氏多类判别模型法。 ⑴马氏(Mahalamobis)距离判别法 马氏距离判别法的思想就是建立马氏距离，当被判断个案距离哪个总体中 的马氏距离最小，该个案就隶属于这个总体。假定有A、B两个总体，则： X∈A 若d(x,A)<d(x,B) X∈B 若d(x,A)>d(x,B) 待判 若d(x,A)=d(x,B)
... ... ... ...
x1k ( a ) x2 k (a ) ... x mk ( a )
{xnk(b)}=
x11 (b ) x 21 ( b ) ... x (b ) n1
x12 ( b ) x 22 (b ) ... x n 2 (b )
⑵贝叶斯(Bayes)概率判别法 贝叶斯概率判别法是根据被判断个案应当归属于出现概率最大的总体 或者归属于错判概率最小的总体的原则进行判别的。 出现概率最大的总体指在全部N个个案中，属于各个不同总体的个案 数分别为：n1、n2、n3…，则各自的概率可以简单计算为：
n1 n2 n3 P ( G 1) = 、 P (G 2 ) = 、 P (G 3) = ... N N N
P（Gi）为先验概率。被判断的个案属于先验概率最大总体的概率应 当高一些。先验概率反映了样本分布的总体趋向特性。当不能确定一个个 案属于若干个总体中的哪一个时，归属大概率总体的概率显然会比归属小 概率总体的概率高。 另外，考虑到某些个案的特殊性，还应当具体分析各个个案的趋向特 性。因为个案趋向于各个总体的概率可能不同。 例如：对儿童某行为应隶属于心理发展问题的概率远远超过隶属于生 理发育问题的概率，即使样本数量很大时也基本如此，则将该行为判断为 心理问题的正确性就大。
统计学中的判别分析
统计学中的判别分析判别分析是统计学中一种常见的分析方法，旨在通过将样本数据归类到一个或多个已知的类别中，来识别和描述不同类别之间的差异。
它在很多领域中都有广泛的应用，例如医学、市场调研、金融等。
本文将介绍判别分析的基本原理、常见的判别分析方法以及其在实际应用中的一些例子。
一、判别分析的原理判别分析的目标是构建一个判别函数，通过输入变量的值来判别或预测样本所属的类别。
它的核心思想是通过最大化类别间的差异和最小化类别内部的差异，来建立一个有效的分类模型。
判别分析的基本原理可以用以下步骤来描述：1. 收集样本数据，包括已知类别的样本和它们的属性值。
2. 对每个样本计算各个属性的平均值和方差。
3. 计算类别内部散布矩阵和类别间散布矩阵。
4. 根据散布矩阵计算特征值和特征向量。
5. 选择最具判别能力的特征值和特征向量作为判别函数的基础。
二、判别分析的方法判别分析有多种方法可以选择，常见的包括线性判别分析（Linear Discriminant Analysis，简称LDA）和二次判别分析（Quadratic Discriminant Analysis，简称QDA）。
1. 线性判别分析（LDA）线性判别分析假设每个类别的样本数据满足多元正态分布，并且各个类别的协方差矩阵相等。
它通过计算最佳投影方向，将多维属性值降低到一维或两维来实现分类。
LDA在分类问题中被广泛应用，并且在特征选择和降维方面也有一定的效果。
2. 二次判别分析（QDA）二次判别分析不同于LDA，它允许每个类别具有不同的协方差矩阵。
QDA通常适用于样本数据的协方差矩阵不相等或不满足多元正态分布的情况。
与LDA相比，QDA在处理非线性问题时可能更有优势。
三、判别分析的应用实例判别分析在多个领域中都有广泛的应用，下面列举了一些实际的例子。
1. 医学领域在医学中，判别分析可以帮助诊断疾病或判断病情。
例如，可以利用病人的临床数据（如血压、血糖等指标）进行判别分析，来预测是否患有某种疾病，或者判断疾病的严重程度。
统计学中的判别分析方法
统计学中的判别分析方法统计学是一门研究数据收集、分析和解释的学科，可以帮助我们更好地理解和利用数据。
判别分析是统计学中一种重要的方法，它可以用于解决分类问题和区分不同的群组。
本文将介绍判别分析的基本概念、应用场景以及常见的判别分析方法。
一、判别分析的基本概念判别分析（Discriminant Analysis）是一种用于确定某个变量（被称为判别变量）对于将不同个体或样本分组的有效性的方法。
在判别分析中，我们希望通过已有的数据集，找到一种线性或非线性的方式将不同类别的样本区分开来。
判别分析通常用于以下几个方面：1. 分类问题：当我们面对一个具有多个类别的问题时，判别分析可以帮助我们将样本分到不同的类别中。
2. 数据降维：判别分析可以将高维度的数据降低到较低维度，从而使数据更加易于理解和处理。
3. 特征选择：通过判别分析，我们可以确定哪些特征（自变量）对于区分不同类别的样本最具有判别性。
二、判别分析的应用场景判别分析在实际生活和各个领域中都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景。
1. 医学诊断：判别分析可以通过分析病人的生理指标（如血压、心率等）来帮助确定病人是否患有某种疾病。
2. 金融风险评估：通过判别分析，可以将客户分为高风险和低风险群体，从而帮助金融机构评估和管理风险。
3. 文本分类：在自然语言处理领域，判别分析可以通过分析文本的特征来将文本分为不同类别，如情感分类、垃圾邮件分类等。
4. 面部识别：判别分析可以通过分析不同人脸特征的差异性来进行人脸识别，应用广泛于安防领域和人工智能领域。
三、常见的判别分析方法在统计学中，有多种判别分析方法可供选择，下面介绍两种常见的方法。
1. 线性判别分析（Linear Discriminant Analysis，简称LDA）：线性判别分析是一种常见且广泛使用的判别分析方法。
它通过将样本投影到低维空间来最大化类间的离散度，并最小化类内的离散度。
LDA假设不同类别的样本具有相同的协方差矩阵。
判别分析
判别分析判别分析是用以判别个体所属群体的一种统计方法。
最常用的判别方法：距离判别法、Bayes 判别法、Fisher 判别法。
1、距离判别法最为直观，其想法简单自然，就是计算新样品x 到各组的距离，然后将该样品判为离它距离最近的那一组。
定义：设组π的均值为μ，协方差矩阵为∑，x 是一个样品(样本)，称()()μμπ-∑'-=-x x x d 1),(为x 到总体π的马氏距离或统计距离。
判别准则：不妨假设有k 组，记为k ππ...1，，均值分别为k μμ...1，，协方差矩阵分别为k ∑∑...,1，，若),(min ),(212i ki l x d x d ππ≤≤=，则判断x 来自第l 组。
注1：若k ∑==∑...1，上述准则可以化简，如果不确定是否相等，可两种情况都试试，那种规则误判概率小选哪种。
注2：实际中k μμ...1，以及k ∑∑...,1，均未知，用估计量代替。
2、Bayes 判别法(1)最大后验概率准则设有k 个组k ππ...1，，且组i π的概率密度为()x f i ，样品x 来自组i π的先验概率为,,...,1,k i p i =且.11=∑=ki i p 利用Bayes 理论，x 属于i π的后验概率(即当样品x 已知时，它属于i π的先验概率)为()().,...,2,1,)(1k i x f p x f p x P k j j j i i i ==∑=π最大后验概率法是采用如下的判别规则：()x P x P x l ji l l πππ≤≤=∈1max )(,若. (2)最小平均误判代价准则()()()()∑∑≠=≤≤≠==∈ki j j j j k i j k l j j j l j i c x f p j l c x f p x 111m i n ,若π，其中)(j i c 表示将来自j π的x 判为i π的代价。
例：设有321,,πππ三个组，欲判别某样品0x 属于何组，已知()()().4.2,63.0,10.0,30.0,65.0,05.0030201321======x f x f x f p p p 计算：()()004.04.230.063.065.010.005.010.005.0)(1111=⨯+⨯+⨯⨯==∑=k j j j x f p x f p x P π ()361.02=x P π()635.03=x P π假定误判代价矩阵为95.4110063.065.020010.005.0:305.36504.230.01010.005.0:239.51604.230.02063.065.0:1=⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯⨯=l l l 3、Fisher 判别基本思想：先对原始数据进行降维，然后对新数据使用距离判别法进行判别。
判别分析_精品文档
判别分析导言判别分析是统计学中一种常用的数据分析方法，用于区分不同群体或类别之间的差异。
它通过寻找最佳的分类边界，帮助我们预测或判定未知样本的分类。
判别分析常用于模式识别、数据挖掘、生物学、医学等领域。
本文将介绍判别分析的基本概念、应用领域和算法。
一、判别分析的基本概念判别分析旨在通过构造合适的判别函数，将不同群体或类别的样本区分开来。
判别函数的建立是判别分析的核心任务，而判别函数的类型通常根据问题的特点来选择。
常见的判别函数有线性判别函数、二次判别函数、贝叶斯判别函数等。
判别分析的目标是使得样本在不同类别的判别函数值有较大差异。
二、判别分析的应用领域1. 模式识别判别分析在模式识别中的应用非常广泛。
通过判别分析，我们可以建立能够识别不同模式的模型。
例如，在人脸识别任务中，我们可以使用判别分析来建立一个分类器，能够将不同人脸的图像正确分类。
2. 数据挖掘在数据挖掘领域，判别分析可以帮助我们发现变量之间的关系，并进行预测。
通过对已有数据进行判别分析，我们可以预测未知样本的分类。
例如，在市场营销中，通过对消费者进行判别分析，我们可以预测消费者的购买行为，从而制定更精准的营销策略。
3. 生物学和医学判别分析在生物学和医学领域中也有广泛的应用。
例如，在癌症诊断中，通过对患者的临床数据进行判别分析，我们可以建立一个分类器，能够判断该患者是否患有癌症。
三、判别分析的算法判别分析的算法根据问题的特点和要求选择。
下面介绍两种常见的判别分析算法：1. 线性判别分析（LDA）线性判别分析是一种常见且简单的判别分析算法。
它的核心思想是通过将高维数据映射到低维空间中，使得不同类别的样本在投影空间中有较大的差异。
在LDA算法中，我们需要计算类内散度矩阵和类间散度矩阵，并求解其特征值和特征向量，从而确定投影向量。
2. 二次判别分析（QDA）二次判别分析是一种更为复杂的判别分析算法。
它假设不同类别的样本的协方差矩阵不相等，即每个类别内部的变化程度不同。
判别分析-四种方法
第六章判别分析§6.1 什么是判别分析判别分析是判别样品所属类型的一种统计方法，其应用之广可与回归分析媲美。
在生产、科研和日常生活中经常需要根据观测到的数据资料，对所研究的对象进行分类。
例如在经济学中，根据人均国民收入、人均工农业产值、人均消费水平等多种指标来判定一个国家的经济发展程度所属类型；在市场预测中，根据以往调查所得的种种指标，判别下季度产品是畅销、平常或滞销；在地质勘探中，根据岩石标本的多种特性来判别地层的地质年代，由采样分析出的多种成份来判别此地是有矿或无矿，是铜矿或铁矿等；在油田开发中，根据钻井的电测或化验数据，判别是否遇到油层、水层、干层或油水混合层；在农林害虫预报中，根据以往的虫情、多种气象因子来判别一个月后的虫情是大发生、中发生或正常；在体育运动中，判别某游泳运动员的“苗子”是适合练蛙泳、仰泳、还是自由泳等；在医疗诊断中，根据某人多种体验指标（如体温、血压、白血球等）来判别此人是有病还是无病。
总之，在实际问题中需要判别的问题几乎到处可见。
判别分析与聚类分析不同。
判别分析是在已知研究对象分成若干类型（或组别）并已取得各种类型的一批已知样品的观测数据，在此基础上根据某些准则建立判别式，然后对未知类型的样品进行判别分类。
对于聚类分析来说，一批给定样品要划分的类型事先并不知道，正需要通过聚类分析来给以确定类型的。
正因为如此，判别分析和聚类分析往往联合起来使用，例如判别分析是要求先知道各类总体情况才能判断新样品的归类，当总体分类不清楚时，可先用聚类分析对原来的一批样品进行分类，然后再用判别分析建立判别式以对新样品进行判别。
判别分析内容很丰富，方法很多。
判别分析按判别的组数来区分，有两组判别分析和多组判别分析；按区分不同总体的所用的数学模型来分，有线性判别和非线性判别；按判别时所处理的变量方法不同，有逐步判别和序贯判别等。
判别分析可以从不同角度提出的问题，因此有不同的判别准则，如马氏距离最小准则、Fisher准则、平均损失最小准则、最小平方准则、最大似然准则、最大概率准则等等，按判别准则的不同又提出多种判别方法。
第十二讲-1 判别分析
8
检验建模数据变量的变异在类间是否齐性？
• 协方差的Box‘s M检验
表3 Test Results
Box's M
10.859
F
A p pro x.
1.508
df1
6
df2
2613.311
Sig.
.172
Tests null hy pothesis of equal population cov ariance matrices.
方程中系数c为判别系数,c1, c2…… cm，
5
4.判别分析的条件
• 自变量和因变量间的关系符合线性假定； • 因变量的取值是独立的； • 所有自变量组间方差相等； 使条件用：• 自变量间不存在多重共线性； • 自变量为连续变量或者有序分类变量； • 组间协方差相等； • 自变量服从多元正态分布。
判别分析就是要从中筛选出能够提供较多信息的变量并建立 判别函数，使得利用推导出的判别函数对观测量判别其所 属类别时的判错率最小。
SPSS对于分为m类的研究对象，建立m个线性判别函数。对于 每个个体进行判别时，把测试的各变量值代入判别函数， 得出判别分数，或者计算属于各类的概率，从而确定该个 体属于哪一类。还建立标准化和未标准化的判别函数。
本例p＞0.05,满足齐性条件. 9
5.判别分析方法的基本步骤
1.确定研究目的和问题：确定研究要得到什么信息， 收集指标与建立判别分析目的一致(从专业考虑)；
2.检查适用：确定数据资料类型是否合适，确定验证 样本和分析样本的比例（3:7），判别分析的基本条 件；
3.建立判别函数(方程) 4.规定判别（分类）准则，判别新个体为某类 5.评价判别方程的效果:自身验证，外部数据验证等 6.解释模型结果 7.应用模型进行预测
判别分析
判别分析是在分类确定的条件下，根据某一研究对象的各种特征值判别其类型归属问题的一种多元统计分析方法。
这个分类是根据经验和专业得出的，是已知的。
判别分析的目的十分明确：已知事物有n种类型，当得到一个新的样品数据，根据判别函数最终得出该样本归属于哪一类，因此建立最佳判别函数和判别规则就是判别分析的主要工作。
判别分析的因变量是分类变量，也就是已知的分类，自变量就是研究对象的各种特征，可以是任何尺度的变量(分类变量需要设为哑变量)。
根据判别中的组数，可以分为两组判别分析和多组判别分析；根据判别函数的形式，可以分为线性判别和非线性判别；根据判别式处理变量的方法不同，可以分为逐步判别、序贯判别等；根据判别准则不同，可以分为距离判别、Fisher判别、Bayes判别法等。
一、判别分析的基本原理设有k个总体G1，G2，G3...Gk，希望建立一个准则，使得对给定的任意一个样品x，通过这个准则就能判断它来自哪个总体，这个准则在某种意义下是最优的，如错判率最小或错判损失最小等。
判别分析的基本模型就是判别函数，判别函数的一般形式为Y为判别值X为自变量，也就是反映对象特征的变量a为变量系数，也就是判别系数，不同的判别方法会计算出不同的判别系数二、判别分析的基本步骤1.确定研究问题2.检查适用条件3.选择判别方法，建立判别模型4.验证判别模型5.应用判别模型三、判别分析的假设条件1.确定的分类至少是两个或两个以上2.各总体间存在显著差异，如各总体不存在显著差异则无法判别或误判几率很大。
2.变量间相互独立，不存在多重共线性3.各组变量的方差齐性，协方差矩阵相等4.自变量服从多元正态分布以上条件很难满足，但是判别分析比较稳健，轻度违反对结果并无太大影响。
三、常用判别分析方法1.距离判别属于最简单的判别方法，适用于自变量均为连续变量的情况，基本思想是：首先根据已知分类数据分别计算各类的质心(各类的均值)，判断的准则是对任意一个未知样品，如果它与某个质心距离最近，则认为它来自这个质心代表的分类。
《应用多元统计分析》第04章-判别分析
04
判别分析的实例与演示
数据来源与预处理
数据来源
判别分析所使用的数据通常来源于实际研究或调查，这些数据可能涉及到多个 变量和观测样本。
数据预处理
在应用判别分析之前，需要对数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理、 异常值检测与处理、数据标准化等步骤，以确保数据的质量和可靠性。
2. 建立判别模型
选择合适的变量，并进行数据清理和预处 理，包括缺失值处理、异常值检测与处理 等。
选择合适的判别分析方法，如线性判别分析 （LDA）或二次判别分析（QDA），并利用 已知分类的数据来估计判别函数。
3. 模型评估
4. 应用模型
使用诸如混淆矩阵、准确率、召回率等指 标来评估模型的性能，并可能进行交叉验 证。
目的
通过建立判别函数，使得不同类别之 间的差异尽可能大，而同一类别内的 差异尽可能小。
判别分析与聚类分析的区别
01
判别分析基于已知分类数据， 目标是建立预测分类的规则； 而聚类分析则是将未知分类的 数据进行归类。
02
判别分析要求对各变量之间的 相关性进行建模，而聚类分析 则更注重数据之间的距离或相 似性。
总结词
两总体判别分析是一种基本的判别分析方法，用于根据已知分类的数据集构建判别函数，从而对新数据进行分类。
详细描述
两总体判别分析通常用于解决二分类问题，其基本思想是通过选择一组特征变量，使得不同类别的样本在这组变 量上的均值差异最大，同时使同类样本之间的离散度最小。判别函数通常采用线性或非线性形式，通过最小化分 类错误率来构建。
对特征选择敏感
判别分析的特征选择可能对结果 影响较大，如果选择不合适的特 征，可能会导致分类效果不佳。
判别分析
判别分析判别分析是一种统计学方法，用于区分并分析不同组别之间的差异性。
它被广泛应用于各个领域，如医学、社会科学、运营管理等，以提供有关数据背后潜在关系的洞察。
判别分析的主要目标是通过输入变量对观测结果进行分类。
输入变量也被称为预测变量或自变量，而观测结果则被称为响应变量或因变量。
判别分析试图确定一组输入变量，这些变量在不同组别之间具有最大的差异性，并能够最好地将观测结果分类。
判别分析的基本原理是将观测结果（例如两个或多个不同的组别）映射到一个或多个输入变量的函数空间。
这个函数空间可以是线性的，也可以是非线性的。
通过对函数空间进行合理的选择和优化，判别分析能够实现对不同组别之间差异性的最大化。
判别分析的常见方法包括线性判别分析（LDA）、二元判别分析（BDA）和多元判别分析（MDA）。
线性判别分析试图找到一个线性函数，将不同组别之间的距离最大化，并将观测结果正确地分类。
而二元判别分析和多元判别分析则扩展了线性判别分析的范围，使其适用于更复杂的多类别问题。
判别分析在实践中有许多应用。
例如，在医学领域，判别分析可以用于将患者分为不同的疾病组别，以便更好地进行诊断和治疗。
在社会科学领域，判别分析可以帮助研究人员了解不同人群之间的差异，并对这些差异进行解释。
在运营管理领域，判别分析可以用于预测客户行为、市场细分等。
判别分析有其局限性和假设前提。
例如，判别分析假设输入变量是独立分布的，并且对方差具有相同的协方差矩阵。
此外，判别分析对异常值敏感，对于噪声和离群值的处理需要额外的注意。
总之，判别分析是一种强大的统计学方法，可用于识别和解释不同组别之间的差异性。
它在科学研究、医学诊断、市场调研等领域具有广泛的应用前景。
虽然判别分析有其限制和假设前提，但通过合理的数据处理和解释，可以充分利用判别分析的优势，提供有关数据背后潜在关系的深刻洞察。
第19章判别分析
第19章判别分析判别分析是一种多变量统计分析方法，用于确定两个或多个已知类别的样本在一组变量上的差异程度，从而将未知样本分到合适的类别。
在实际应用中，判别分析具有广泛的应用场景，如医学诊断、金融风险评估、图像识别等领域。
判别分析的目标是确定一个判别函数，该函数可以将样本正确地分类到已知的类别中。
判别分析主要通过以下几个步骤来实现：1.数据准备：首先需要收集并准备训练样本，这些样本包括已知类别的观测值和相关变量的测量值。
2.变量选择：在判别分析中，需要选择与类别之间具有显著差异的变量。
常用的方法包括t检验和方差分析等。
3.建立判别函数模型：判别函数模型是用来将样本正确分类的函数。
常见的判别函数模型包括线性判别函数、二次判别函数、多项式判别函数等。
4.模型评估和选择：需要对模型进行评估和选择，以确保模型的稳定性和准确性。
常见的评估指标包括准确率、召回率、精确率等。
5.判别函数应用：通过判别函数，可以将未知样本分类到合适的类别中，从而实现对未知观测值的预测。
判别分析有几个重要的假设前提：首先，假设样本来自正态分布；其次，假设各个类别的协方差矩阵相等；最后，假设各个类别的先验概率相等。
判别分析的优点在于可以通过变量选择来减少数据的维度，提高判别函数的准确性；同时，判别分析对异常值的鲁棒性较好，不会对判别结果产生较大影响。
然而，判别分析也存在一些限制，如对数据分布的假设较为严格，对样本大小要求较高。
在实际应用中，判别分析可以用于多个领域。
例如，在医学诊断中，可以利用判别分析将病人分为患病和健康两类，从而提供更准确的诊断结果；在金融风险评估中，可以通过判别分析将客户分为高风险和低风险，以便制定相应的风险管理策略；在图像识别中，可以利用判别分析将图像分为不同类别，实现图像的自动分类和识别。
总而言之，判别分析是一种多变量统计分析方法，通过确定样本在一组变量上的差异程度来实现对未知样本的分类。
在实际应用中，判别分析具有广泛的应用场景，可以用于医学诊断、金融风险评估、图像识别等领域。
06.判别分析
从全部控矿地质因素和找矿标志中选择7个变量参 加判别分析：x1为接触带长度；x2为单元中心距断 喷带距离；x4为闪长玢岩出露面积比；x5为围岩蚀 变组合相对熵；x9为磁异常特征值；x10为重力异常 形态特征值；x12为岩层组合相对熵。建立的判别函 数为：
为了进一步对比煤层，考虑选取只与煤层成因 有关的地质变量如煤的灰分、硫分、灰分成分等12 个指标建立各煤层的判别式，从而将各煤层用数学 表达式定量地确定下来。
各判别式经过显著性检验都是特别显著的，即运用以上 判别式分辨煤层有效。以里兰、河里、马鞍煤矿四煤样品 为未知样品进行判别，四个未知样品均以100%的后验概率 落入第三类，即属于四煤（上）层（表6-5）
因此，可以认为，里兰、河里一线以南的四煤，只相当 于煤产地北部的四煤（上）层。
上述是判别分析用于解决煤层对比的实际例子。 此外，在我国运用判别分析进行矿床定量预测方面， 也取得了教好的成果。
在矿床统计预测时，首先将研究区划分为 若干个单元；再从这些单元中选择一些研究程 度较高的有矿或无矿单元作为已知单元，然后 选择与矿化密切的地质因素作为地质变量并将 其数值化。根据这些变量对已知含矿或无矿两 个母体建立判别函数，最后对未知单元进行判 别，以便定量地给出含矿单元，作为矿床预测 区。
诸如此类的问题，在传统地质学中，多是 只管的定性判断，往往随地质人员实践经验Байду номын сангаас 同，得出不同的结论。因此，具有较大的主观 性和片面性。运用判别分析方法，对比较复杂、 地质变量多、地质属性比较近似的问题，能够 给出定量的合理判别。
判别分析的基本思想，是将研究对象（某一个 体）的各种地质特征，同它可能归属的各个类型的 地质特征进行对比，以决定其应该归入哪一类。为 此，判别分析主要解决两个问题： 1、根据什么指标来判别（分辨）已知的类型，即 建立判别函数； 2、对于可能来自已知类型的某些未知样品，如何 判定它们归属已知类型中的哪一类。
判别分析四种方法
判别分析四种方法判别分析(Discriminant Analysis)是一种用于分类问题的统计方法, 它通过分析已知分类的样本数据，构造出一个判别函数，然后将未知类别的样本数据带入判别函数进行分类。
判别分析可以用于研究变量之间的关系以及确定分类模型等方面。
在判别分析中，有四种主要的方法，包括线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)、二次判别分析(Quadratic Discriminant Analysis, QDA)、多重判别分析(Multiple Discriminant Analysis, MDA)和正则化判别分析(Regularized Discriminant Analysis, RDA)。
1.线性判别分析(LDA):线性判别分析是最常用的判别分析方法之一、它假设每个类别的样本数据都服从多元正态分布，并且各个类别具有相同的协方差矩阵。
基于这些假设，LDA通过计算类别间离散度矩阵(Sb)和类别内离散度矩阵(Sw)，然后求解广义瑞利商的最大化问题，得到最佳的线性判别函数。
线性判别分析适用于样本类别数量较少或样本维度较高的情况。
2.二次判别分析(QDA):二次判别分析是基于类别的样本数据服从多元正态分布的假设构建的。
与LDA不同的是，QDA没有假设各个类别具有相同的协方差矩阵。
相反，QDA为每个类别计算一个特定的协方差矩阵，并将其带入到判别函数中进行分类。
由于QDA考虑了类内协方差矩阵的差异，因此在一些情况下可以提供比LDA更好的分类效果。
3.多重判别分析(MDA):4.正则化判别分析(RDA):正则化判别分析是近年来提出的一种改进的判别分析方法。
与LDA和QDA不同的是，RDA通过添加正则化项来解决维度灾难问题，以及对输入数据中的噪声进行抑制，从而提高分类的准确性。
正则化项的引入使得RDA可以在高维数据集上进行有效的特征选择，并获得更鲁棒的判别结果。
五章判别分析
其中 ˆ
x1
x2
S
1 p
x1
x2
。
该误判概率的估计是有偏的，但大样本时偏差的影响是可以
忽略的。
13
误判概率的非参数估计
若两组不能假定为正态组，则P(2|1) 和 P(1|2) 可以用样本中样 品的误判比例来估计，通常有如下三种非参数估计方法：
(1)令n(2|1)为样本中来自π1而误判为π2的个数，n(1|2)为样本中 来自π2而误判为π1的个数，则P(2|1) 和P(1|2) 可估计为
x,2
x 1 1
2 2
x
式中
1 1 2
2
x
2 1 1
12 2
1 1 2
2
x *
* 21 12 1 2
它是μ1与μ2的加权平均，常称为阈值点，如图5.2.2所示。
19
10
例5.2.1 设p=1，π1和π2的分布分别为N(μ1,σ2)和N(μ2,σ2)， μ1,μ2,σ2均已知，μ1＜μ2，则判别系数a=(μ1−μ2)/ σ2＜0，
判别函数：
W x ax
判别规则：
x x
1 2
, ,
若x 若x
误判概率：
P
2
| 1
判别规则为
x x
1 2
, ,
若x * 若x *
图5.2.2 方差不同时两组判别的阈值点
实际应用中，μ1和μ2，Σ1和Σ2一般都是未知的，可由相应的 样本值代替。
20
第八章 判别分析
D1 , D 2 , , D k
k
i 1
qi c j | i p j | i
j 1
k
我 们 总 是 定 义 c i | i 0 ， 目 的 是 求
D1 , D 2 , , D k
，使 ECM 达到最小。
Fisher判别 Fisher判别思想是投影，使多维问题简化为 一维问题来处理。选择一个适当的投影轴 ，使所有的样本点都投影到这个轴上形成 一个投影值。对这个投影的方向要求是： 每一类内的投影值所形成的类内离差值尽 可能小，而不同类之间的投影值所形成的 类间离差值尽可能大。
逐步判别法
1 , 2 , , r , l ( r l m ) ，选择使上式达到极小的变量作为第 r+1 个变量。并检验新选
的第 r+1 个变量能否提供附加信息，若不能则转入 4，否则转入 3。 3、在已选入的 r 个变量中，要考虑较早选中的变量中其重要性有没有较大 的变化，应及时把不能提供附加信息的变量剔除出去。剔除的原则等同于引进 的原则。例如在已进入的 r 个变量中要考察 x l (1 l r ) 是否需要剔除，就是计 算 l 1, ,l 1, , r ，选择达到极小（大）的 l，看是否显著，若不显著将该变量剔除， 仍回到 3，继续考察余下的变量是否需要剔除。若显著则回到 2。 4、这时既不能选进新变量，又不能提出已选进的变量，将已选中的变量建 立判别函数。
判别分析SPSS操作
3、 点击Discriminant Analysis对话框中Classify 按钮，弹出Discriminant Analysis： Classification对话框 Prior Probabilities 选项栏：用于设定在bayes
判别分析
判别分析判别分析就是根据所研究的个体的观测指标来推断该个体所属类型的一种统计方法。
它的统计模型的语言描述就是：设有k 个总体k G G G ,,,21 ，希望建立一个准则，对任意给定的一个样本x ，依据这个准则就能判断它是来自哪个总体。
依据研究问题的角度和方法分类，现有的判别分析的方法有距离判别，Fisher 判别和Bayes 判别。
§1 距离判别一、两总体情况设有两个总体 21,G G 和一个p 维样品x .我们以x 距离这两个总体中心的远近来判断其归属。
设21,G G 的协差阵分别为21,∑∑，选用马氏距离，则x 距21,G G 的距离分别为)()(),(111112μμ-∑'-=-x x G x d)()(),(212222μμ-∑'-=-x x G x d . 于是判别准则即可叙述为⎩⎨⎧>∈≤∈),(),(,),(),(,2212222121G x d G x d G x G x d G x d G x 若若当∑=∑=∑21时，)(2)()2/)((2)()()()(),(),(211212121112212x W x x x x x G x d G x d -=-∑'+--=-∑'---∑'-=----μμμμμμμμ判别准则可叙述为⎩⎨⎧<∈≥∈0)(,0)(,21x W G x x W G x 若若易见，)(x W 是x 的线性函数。
这就使得判别过程比较简单。
几点说明：1、 按以上准则（最小距离准则）进行判别分析可能会产生误判。
2、 当两个总体的均值十分接近时，无论用什么办法，误判概率都较大，这时判别是无意义的。
所以在判别之前应对两总体的均值进行显著性检验。
3、 由于落在μ附近的点误判概率比较大，有时可划出一个待判区域，如取)](51),(51[],[2121μμμμμμ-+--=d c作为待判区域。
4、 上述判别准则并未涉及具体的分布类型，只要二阶矩存在就行。
判别分析(共27张PPT)
w11 w12 w1 p w1r
w
21
w22
w2p
w2r
Qw＝
w
p1
w p2 w pp
w
pr
wr1 wr 2 wrp wrr
使其中虚线左上部分便是只含 p 个变量的模型中的
类内离均差平方和矩阵Q( p )，而整个矩阵则是含p＋1
w
个变量的模型中的类内离均差平方和矩阵Q ( p 1) 。
第12章 判别分析Discrimination Analysis
判别分析
：从反映个体性质各个侧面的P个变量出发，通过
定量分析，最终将其判归某一已知总体，从而将 对个体的研究置于更为广泛的总体研究背景上。
各种判别分析都是按照某种判别原则（视判别方
法不同而不同），在e
对变量进行剔除和引进的方法 差异显著地大于类内差异呢？还需进行测验。
第三节 逐步判别分析方法
Stepwise Discrimination Analysis
Wilk’s Λ统计量 何分类”、“某一个事例（或样品）属于那一类”等问题是并不知晓；
如果已知将原应属于Gi的样品误判为属于Gj所造成
第二节 贝叶斯判别分析
|Q | |Q |w 设叶X斯，判Y别是法从的均判值别向函量数为）μ，，协按方判差别阵函为数wΣ值的的总大体小G来中抽取的两个样品，定义X，Y之间的马氏距离平方为：
＝ ──── ＝── 用 F 测验可以检验增长是否显著。
|Q ＋Q | |Q | h 第与五多步 元、回如归果分有析待相判似数，据在，进将行其判代别入分，析并时判，别并e归不类是。
统计量为p，增加一个变
量 (x ) 后的 Bayes Discrimination Analysis
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Obs type x1 x2 x3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 9 7 8 8 9 8 7 4 3 6 2 1 8 6 7 5 9 9 5 4 6 3 4 2 7 6 8 5 3 7 6 4 6 3 5 2
(三) 多总体的距离判别法 三
短期支付能力 1.09 1.51 1.01 1.45 1.56 .71 .22 1.31 2.15 1.19 1.88 1.99 1.51 1.68 1.26 1.14 1.27 2.49 2.01
生产效率指标 .45 .16 .40 .26 .67 .28 .18 .25 .70 .66 .27 .38 .42 .95 .60 .17 .51 .54 .53
破破 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
判别 类型 1 1 1 1 2 2 2 2
判别函数 得分 -.56509 -.89817 -.59642 -1.02182 .25719 .34253 .27925 1.24010
判别为1的 概率 .69479 .80234 .70620 .83420 .35312 .32005 .34442 .09012
y ∈G ， 如d 2 (y，G ) < d 2 (y，G2 )， 1 1 y ∈G2 ， 如 2 (y，G2 ) < d 2 (y，G ) d 1 待 ， 如d 2 ( y,G ) = d 2 ( y,G ) 1 2 判
d 2 ( y , G2 ) − d 2 ( y , G1 ) = ( y − µ 2 )′Σ
则前面的判别法则表示为
W y > y ∈G ，如 （ ） 0， 1 W < 。 y ∈G2 ，如 （y） 0 待 ， 如 (Y) = 0 W(Y 判 当 µ1, µ2 和Σ已知时，α= Σ−1 (µ1 − µ2 )是一个已 知的p维向量，W（y）是y的线性函数，称为线性 判别函数。α称为判别系数。用线性判别函数进行 判别分析非常直观，使用起来最方便，在实际中的 应用也最广泛。
d 2 (x, y) = (x − y)′Σ−1 (x − y) 为X与Y之间的Mahalanobis距离
样本X和Gi类之间的马氏距离定义为X与Gi类 重心间的距离：
d 2 (x,Gi ) = (x − µi )′Σ−1 (x − µi )
i =1,2,L, k
（二）两个总体距离判别法 1、方差相等 先考虑两个总体的情况，设有两个协差阵Σ相同 的p维正态总体和，对给定的样本Y，判别一个样本Y Y Y 到底是来自哪一个总体，一个最直观的想法是计算Y Y 到两个总体的距离。故我们用马氏距离来指定判别 规则，有：
( µ1 + µ 2 ) −1 = 2[y − ]′Σ ( µ1 − µ 2 ) 2 µ1 + µ 2 α = Σ −1 ( µ1 − µ2 ) = (a1 , a2 ,L, a p )′ 令µ = 2
W(y) = (y − µ)′α =α′(y − µ）
a1( y1 − µ1) +L+ ap ( yp − µp )
y1 = −0.60581× 7.8 + 0.25362 × 39.1 + 1.83679 × 9.6 − 18.73596 = 4.0892 > 0(第一个新企业属于一类） y2 = −0.60581× 8.1 + 0.25362 × 34.2 + 1.83679 × 6.9 − 18.73596 = −2.2956 < 0(第二个新企业属于二类）
3.27 2.25 4.24 4.45 2.52 2.05 2.35 1.80 2.17 2.50 .46 2.61 3.01 1.24 4.29 1.99 2.92 2.45 5.06 1.50 1.37
.55 .33 .63 .69 .69 .35 .40 .52 .55 .58 .26 .52 .47 .18 .45 .30 .45 .14 .13 .71 .40
当总体的方差未知时，应该用样本的协方差矩阵代 替。步骤如下（假如两个总体）： （1）分别计算各组的离差矩阵S1和S2； （2）计算
ˆ = S1 + S 2 Σ n1 + n2 − 2
（3）计算类的均值 （4）计算
µ1 , µ 2
µ + µ2 ˆ Σ −1 , µ1 − µ 2 , 1 2 （5）计算 判别函数的系数Σ −1 ( µ1 − 10.9 4.5
9.45 ( µ1 + µ 2 ) / 2 = 35.25 8.45
− 0.60581 判别函数的系数Σ −1 ( µ1 − µ 2 ) = 0.25362 1.83679
总负债率 -.45 -.56 .06 -.07 -.10 -.14 -.23 .07 .01 -.28 .15 .37 -.08 .05 .01 .12 -.28 .51 .08
收益性指标 -.41 -.31 .02 -.09 -.09 -.07 -.30 .02 .00 -.23 .05 .11 -.08 .03 .00 .11 -.27 .10 .02
−1
( y − µ 2 ) − ( y − µ1 )′Σ
−1
( y − µ1 )
′ = y′Σ −1y − 2y′Σ −1 µ 2 + µ 2 Σ −1µ 2
′ − (y′Σ −1y − 2y′Σ −1 µ1 + µ1Σ −1µ1 )
= 2y′Σ −1 ( µ1 − µ 2 ) − ( µ1 + µ 2 )′Σ −1 ( µ1 − µ 2 )
变量
均值向量 优秀 一般 5.4 29.8 6.2 68.39 40.24 21.41
协方差矩阵
资金利润率
13.5
40.24 54.58 11.67
21.41 11.67 7.90
劳动生产率 40.7 产品净值率 10.7
0.119337 − 0.02753 − 0.28276 Σ −1 = − 0.02753 0.033129 0.025659 − 0.28276 0.025659 0.854988
2
′Σ −1 µ i − 0.5µ i′Σ −1µ i′)最大 f i (Y ) = ( y
判别函数的常数项（
µ1 + µ 2
2 − 0.60581 = [9.45 35.25 8.45] 0.25362 = 18.73596 1.83679
′ ） Σ −1 ( µ1 − µ 2 )
线性判别函数：
y = −0.60581x1 + 0.25362 x2 + 1.83679 x3 − 18.73596
2 （6）生成判别函数，将检验样本代入，得分，判类。 判别函数的常数项（
µ1 + µ 2
′ ） Σ −1 ( µ1 − µ 2 )
作破
（用excel完成）
某种产品的生产厂家有12家，其中7家的产 品受消费者欢迎，属于畅销品，定义为1类；5家 的产品不大受消费者欢迎，属于滞销品，定义为2 类。将12家的产品的式样，包装和耐久性进行了 评估后，得分资料，今有一新的厂家，得分为（6， 4，5），该厂的产品是否受欢迎。数据如下。
判 别 分 析
距离判别 贝叶斯判别 逐步判别 典型判别
§1 什么是判别分析 例 中小企业的破产模型
为了研究中小破破的破产模型，选定4个经济指标： X1总负债率（现金收益/总负债） X2收益性指标（纯收入/总财产） X3短期支付能力（流动资产/流动负债） X4生产效率性指标（流动资产/纯销售额） 对17个破产破破（1类）和21个正常常行破破 （2类）进行了调查，得如下资料：
随着计算机计算能力的增强和计算机的普及，距离判 别法的判别函数也在逐步改进，一种等价的距离判别为： 设有个K总体，分别有均值向量µi(i=1,2,…,k)和协方差 阵Σi= Σ，各总体出现的先验概率相等。又设Y是一个待判 样品。则与的距离为（即判别函数）
′Σ −1 ( y − µ i ) d (y , Gi ) = (y − µ i )
2 2
= (y − µ2 )′Σ2 (y − µ2 ) − (y − µ1)′Σ1 (y − µ1)
−1 −1
例 在破破的考核种，可以根据破破的生产经营情况 把破破分为优秀破破和一般破破。考核破破经营状况的 指标有： 资金利润率=利润总额/资金占用总额 劳动生产率=总产值/职工平均人数 产品净值率=净产值/总产值 三个指标的均值向量和协方差矩阵如下。现有二个破 破，观测值分别为 （7.8，39.1，9.6）和（8.1，34.2，6.9），问这两 个破破应该属于哪一类？
类别 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2
.38 .19 .32 .31 .12 -.02 .22 .17 .15 -.10 .14 .14 -.33 .48 .56 .20 .47 .17 .58 .04 -.06
.11 .05 .07 .05 .05 .02 .08 .07 .05 -1.01 -.03 .07 -.09 .09 .11 .08 .14 .04 .04 .01 -.06
判别的为2 概率 .30521 .19766 .29380 .16580 .64688 .67995 .65558 .90988
判别分析利用已知类别的样本培训模型，为 未知样本判类的一种统计方法。 它产生于本世纪30年代。近年来，在自然科 学、社会学及经济管理学科中都有广泛的应用。 判别分析的特点是根据已掌握的、历史上每个类 别的若干样本的数据信息，总结出客观事物分类 的规律性，建立判别公式和判别准则。然后，当 遇到新的样本点时，只要根据总结出来的判别公 式和判别准则，就能判别该样本点所属的类别。
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 待判 待判