Móri Tamás. Fıkomponens- és faktoranalízis

Hasonló dokumentumok
Integrált Intetnzív Matematika Érettségi

M3 ZÁRT CSATORNÁBAN ELHELYEZETT HENGERRE HATÓ ERŐ MÉRÉSE

Numerikus módszerek 1. Alapvető fogalmak és összefüggések. Hogyan mérjük azt, hogy egy függvény nagy vagy kicsi?

) ( s 2 2. ^t = (n x 1)s n (s x+s y ) x +(n y 1)s y n x+n y. +n y 2 n x. n y df = n x + n y 2. n x. s x. + s 2. df = d kritikus.

Feladatok megoldással

(1) L(x+y)=L(x)+L(y), (2) L(kx)=k L(x)

Matematikai statisztika

M7 KÖNYÖKIDOM ÁRAMKÉPÉNEK VIZSGÁLATA ÉS VESZTESÉGTÉNYEZŐJÉNEK MEGHATÁROZÁSA

ÖKONOMETRIA. Készítette: Elek Péter, Bíró Anikó. Szakmai felelős: Elek Péter június

1. Vizsgazárthelyi megoldásokkal 1997/98 tél I. évf tk.

Elméleti vizsgakérdések Dr. Raisz Péter Valószínűségszámítás, matematikai statisztika című tárgyához (a teljesség igénye nélkül)

Méréselmélet: 5. előadás,

KOD: B , egyébként

I nyílt intervallum, ( ) egyenletet közönséges (elsõrendû explicit) differenciálegyenletnek nevezzük. Az

Életkor (Age) és szisztolés vérnyomás (SBP)

Valós változós komplex függvények. y 0 görbe egyenlete komplex alakban: f x, y 0. Komplex változós komplex függvények y, ahol z x.

A hőmérsékleti sugárzás

Nem-extenzív effektusok az elemi kvantumstatisztikában?

53. sz. mérés. Hurokszabályozás vizsgálata

12. Laboratóriumi gyakorlat MÉRÉSEK FELDOLGOZÁSA

Ismérvek közötti kapcsolatok szorosságának vizsgálata. 1. Egy kis ismétlés: mérési skálák (Hunyadi-Vita: Statisztika I o)

Valószínűségszámítás. A standard normális eloszlás karakterisztikus függvénye. További tulajdonságok. További tulajdonságok.

n 1 1 n sehova szám (DÖNTETLEN) 1 0 k n n n 1 IZÉ HA a sorozat is lim akkor n NEVEZETES SOROZATOK HATÁRÉRTÉKEI ÖSSZEG HATÁRÉRTÉKE IZÉ

A központos furnérhámozás néhány alapösszefüggése

A BINÁRIS LOGIT MODELLEK HASZNÁLATÁNAK ÉS TESZTELÉSÉNEK ESZKÖZEI

Megállapítható változók elemzése Függetlenségvizsgálat, illeszkedésvizsgálat, homogenitásvizsgálat

? közgazdasági statisztika

Mőbiusz Nemzetközi Meghívásos Matematika Verseny Makó, március 26. MEGOLDÁSOK

A szelepre ható érintkezési erő meghatározása

- 1 - A következ kben szeretnénk Önöknek a LEGO tanítási kultúráját bemutatni.

Diszkrét Matematika 1. óra Fokszámsorozatok

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

5. MECHANIKA STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Szabó Tamás egy. doc., Triesz Péter egy. ts.

Tapasztalati eloszlás. Kumulált gyakorisági sorok. Példa. Értékösszegsor. Grafikus ábrázolás

? közgazdasági statisztika

9. LINEÁRIS TRANSZFORMÁCIÓK NORMÁLALAKJA

Mágneses anyagok elektronmikroszkópos vizsgálata

DIGITÁLIS JELFELDOLGOZÁS KF GAMFK AAI #171 1

Matematikai statisztika elıadás III. éves elemzı szakosoknak. Zempléni András 9. elıadásból (részlet)

Elorejelzés (predikció vagy extrapoláció) Adatpótlás (interpoláció)

SPECIÁLIS TÖBBVÁLTOZÓS ELOSZLÁSOK MODELLEZÉSE KOPULÁK SEGÍTSÉGÉVEL

Aktív lengéscsillapítás. Másodfokú lengrendszer tesztelése.

5. SZABAD PONTRENDSZEREK MECHANIKAI ALAPELVEI, N-TESTPROBLÉMA, GALILEI-

Feladatok és megoldások a 11. heti gyakorlathoz

9. tétel: Elsı- és másodfokú egyenlıtlenségek, pozitív számok nevezetes közepei, és ezek felhasználása szélsıérték-feladatok megoldásában

V. GYAKORLATOK ÉS FELADATOK ALGEBRÁBÓL

ELTE I.Fizikus 2004/2005 II.félév. KISÉRLETI FIZIKA Elektrodinamika 13. (IV.29 -V.3.) Interferencia II. = A1. e e. A e 2 = A e A e * = = A.

10. TERMOMECHANIKAI FELADATOK VÉGESELEM MEGOLDÁSA

VI. Mesterséges neuronhálók

13. gyakorlat Visszacsatolt műveletierősítők. A0=10 6 ; ω1=5r/s, ω2 =1Mr/s R 1. Kérdések: uki/ube=?, ha a ME ideális!

A peremeloszlások. Valószínőségszámítás elıadás III. alk. matematikus szak. Példa. Valószínőségi vektorváltozók eloszlásfüggvénye.

A diszkrét kategóriaskálán mért Y változó kimenetének az előrejelzését klasszifikációnak

Modern piacelmélet. ELTE TáTK Közgazdaságtudományi Tanszék. Selei Adrienn

ORVOSI STATISZTIKA. Az orvosi statisztika helye. Egyéb példák. Példa: test hőmérséklet. Lehet kérdés? Statisztika. Élettan Anatómia Kémia. Kérdések!

Dr. Tóth László, Kombinatorika (PTE TTK, 2007) nem vagyunk tekintettel a kiválasztott elemek sorrendjére. Mennyi a lehetőségek száma?

A Secretary problem. Optimális választás megtalálása.

108. szám A MAGYAR KÖZTÁRSASÁG HIVATALOS LAPJA. Budapest, jú li us 30., csütörtök TARTALOMJEGYZÉK. Ára: 1125 Ft. Oldal

4. Differenciálszámítás

Az átlagra vonatkozó megbízhatósági intervallum (konfidencia intervallum)

6. Határozatlan integrál

RSA. 1. Véletlenszerűen választunk két "nagy" prímszámot: p1, p2

Statisztika. Eloszlásjellemzők

Országos Szilárd Leó fizikaverseny feladatai

10 Nemlineáris irányítási algoritmusok

SIKALAKVÁLTOZÁSI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

A Sturm-módszer és alkalmazása

Tuzson Zoltán A Sturm-módszer és alkalmazása

6. előadás Véges automaták és reguláris nyelvek

Számelméleti alapfogalmak

5. modul: Szilárdságtani Állapotok lecke: A feszültségi állapot

PONTRENDSZEREK MECHANIKÁJA. A pontrendszert olyan tömegpontok alkotják, amelyek nem függetlenek egymástól, közöttük kölcsönhatás van (belső erők).

A vállalati likviditáskezelés szerepe eszközfedezettel rendelkező hitelszerződésekben

Szervomotor sebességszabályozása

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra


Hegedős Csaba NUMERIKUS ANALÍZIS

MATEMATIKAI STATISZTIKAI ESZKÖZÖK. Tartalomjegyzék.

1. Testmodellezés Drótvázmodell. Testmodellezés 1

Dugattyús szivattyú általános beépítési körülményei (szívó- és nyomóoldali légüsttel) Vegyipari- és áramlástechnikai gépek. 2.

FELVÉTELI FELADATOK 8. osztályosok számára M 1 feladatlap

5. MECHANIKA STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

Orosz Gyula: Markov-láncok. 2. Sorsolások visszatevéssel

Bojtár-Gáspár: A végeselemmódszer matematikai alapjai

Operatív döntéstámogatás

VEKTORGEOMETRIA. Mit nevezünk null vektornak? Olyan vektort, amelynek a nagysága (abszolút értéke) 0 és az iránya tetszőleges.

Rácsrezgések.

1. Komplex szám rendje

(2) A d(x) = 2x + 2 függvénynek van véges határértéke az x0 = 1 helyen, így a differenciálhányados: lim2x

Kisfeszültség villamosenergia-elosztó rendszer vezetékeinek méretezése (szükséges keresztmetszet meghatározása)

VI.Kombinatorika. Permutációk, variációk, kombinációk

TARTALMAZÓ TECHNIKAI RENDSZEREK DINAMIKAI MODELLEZÉSE

Numerikus módszerek előadásvázlat /29. Numerikus módszerek előadásvázlat 1. Egy numerikus probléma tanulságai.

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Statisztikai programcsomagok

Egy harmadik fajta bolha mindig előző ugrásának kétszeresét ugorja és így a végtelenbe jut el.

Mérés és elemzés Költség- és eredményelemzés

GYAKORLÓ FELADATOK 3. A pénzügyi eszközök értékelése

SOROK, FÜGGVÉNYSOROK SIMON ANDRÁS. m n=0 ca n = lim c m

Az Integrációs Pedagógiai Rendszer projektelemeinek beépülése

Átírás:

Mór amás Fıompos- és fatoraalízs Elt Valószíőséglmélt és Statszta aszé 999

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs Fıompos- és fatoraalízs öbbdmzós adatsor: so változóra voatozóa vaa mgfgylés. A tárgyaladó többdmzós módszr céla lht példál: A változó számáa csötés d úgy hogy záltal a mgfgylésb rlı formácó csö léygs; léygmlés. hz mgadható fogalma pl. gazdaság flttség dfálása összttt mtatórdszrrl való llmzés útá. Osztályozás csoportosítás fladato: a csoportépzı smérv lölt változó m függtl és m azoos szórásúa zért m lht azoos súllyal v fgylmb ıt a változóat alaító özös fatoro alapá csoportosít.. A módszr llmzı: Számolásgéys számítógéps programcsomago sgítségévl hatható végr. öbbdmzós ormáls loszlású mgfgylés sté optmmtladoságoal rdlz d bármly más végs szórású mtaloszlás sté s gaz hogy trmészts dfált célfüggvéyt optmalzála. A lasszs módszr m robsztsa érzéy a gró és xtrém értér d létz mparamétrs robsztsabb változato s amly ragstatsztáal dolgoza. A továbbaba ét épszrő módszrrıl lsz szó: a fıompos-aalízsrıl és a fatoraalízsrıl. Ez özül a fıompos-aalízs matmata háttr a dolgozottabb a fatoraalízsb számos érdés mág scs mgygtatóa tsztázva. Ezért a fıompos-aalízs fıbb állításaa a bzoyítása s szrpl foga fltév ha m túl boyollta míg a fatoraalízsrıl szóló részb ább csa a módszr smrttésér rül sor. Fıompos-aalízs Lgy X EX 0 várható értéő és VarX D ovaracamátrxú dmzós véltl vtor. Az a cél hogy az dmzós térb olya ú oordátardszrt vzssü b amlyb a véltl vtor oordátá már orrlálatlao. Ismrts hogy X-t az ortoormált bázsba flírva az -d oordátáa Y X lsz vagys Y U X ahol U az oszlopoból álló ortoormált mátrx. Másépp modva X UY vagys X-t gy orrlálatla omposő véltl vtor lforgatottaét ívá lıállíta.

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs Lgy VarY Λ dagoáls mátrx aor azt ap hogy D UΛU z pdg épp D sptrállıállítása. E alapá a övtzı lvzést vztü b. Lgy VarX sptrállıállítása D UΛU 0. Eor az Y U X véltl vtort az X fıompos-vtoráa vzzü az Y vtor -d oordátáa Y X pdg az X -d fıompos. Vlágos hogy a fıompos vtora szté 0 várható értéő és a ovaracamátrxa dagoáls: Var Y U DU U UΛU U Λ vagys a fıompos pároét orrlálatlao és szórása mlyt az X aos szórásaa vzü épp D saátérté égyztgyö: DY. Vgyü észr hogy a fıompos-vtor forgatásvarás: ha V ortoormált mátrx X és VX fıompos-vtora mggyz. Valóba mvl VarVX VDV VUΛU V WΛW ahol W VU s ortoormált zért VX fıompos-vtora W VX U V VX U X. Az vszot már m tlsül hogy a fıompos-vtor sálavarás s l vagys a mértégység mgváltoztatása általába már mgváltoztata a fıompost. A sálatraszformácó gy dagoáls mátrxszal való szorzást lt és U X U X matt az varaca azt lté hogy Var X D sptrállıállításába az ortoormált mátrx U l z tóbb azoba rdszrt m s forgatás. Ha rag D aor csa az lsı fıompos ülöböz 0-tól. Lgy v V [v v ] mértő mátrx és Z a Z Y oordátából álló dmzós véltl vtor. Eor X VZ Z szórásmátrxa az gységmátrx és V olya mátrx mly oszlopa ortogoálsa és ormá rdr az X aos szórásaval gylı. Ezt az lıállítást X aos lıállításáa vzzü. Ha D saátérté md ülöböz a fıompos lıltıl lttv gyértlmő. Ha azoba gy saátérté többszörös aor a mgfllı saátvtoro m gyértlmő a saátaltérb ttszılgs lforgatható. A fıompos szmlélts ltés. Lgy ttszılgs gységvtor or X- az ráyára való vtült X és az ráyába sı szóráségyzt D X D. Ha és f ét gységvtor az ráyra sı vtült potosa aor orrlálatlao ha Df 0 gyas cov X f X E XX f Df. Ezért a övtzı állítás gazolható. A fıompos bvztéséél tttt ú oordátardszr lsı tgly ráyába a lgagyobb az X szórása az összs lhtségs dmzós ráy özül és z a maxmm épp az lsı aos szórás. Ezt a tglyt zért lsı fıtgly s vz. A másod oordátatgly ráya az lsır mrılgs ráyo özül az amlyr ézv X szórása a lgagyobb mégpdg épp a másod aos szórással gylı z a ráy a másod fıtgly és így tovább. Az X vtor vtült az az ú oordátatglyr a fıompos. Formálsa a övtzı összfüggést írhat fl:

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 3 { } { }. 0 : max : max D D D D < < Ez bzoyítása szrt tls dcóval törtéht. Az lsı -r mrılgs ráyo md b vaa az saátvtoro által grált varás altérb thát + + + + L L m m m m m m D és tt az gylıség tlsül ha. dmzós véltl vtor özlítés alacsoyabb dmzós változóval. Lgy < és L az olya dmzós Z valószíőség változó tr amly valószíőséggl gy lgflbb dmzós hprsíba vsz fl az értét más szóval rag Var Z. Krssü azt a Z L valószíőség vtorváltozót amly égyzts hbába a lgobba özlít X-t: m! Z X E A várható érté mmmtladosága matt EZ EX 0 zért Z gy lgflbb dmzós altérb s. Mvl abba az altérb az X-hz lgözlbb pot PX ahol P az altérr való mrılgs vtítés így szüségépp Z PX. Mvl X PX mrılgs PX-r a Ptagorasz-tétl matt PX X PX X thát a fladat: max! PX E D sptrállıállításával fzv P P P X P PX Var Var zért P P P PX PX tr tr Var E. Itt P és UU I matt. tr tr tr P P P P P P Eélfogva aor ap maxmmot ha P és P 0 a több saátvtorra. Ez azt lt hogy P épp az vtoro által fszíttt altérr

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 4 való vtítés: P a lgobba özlítı Z valószíőség vtorváltozó pdg az a vtor amly lsı oordátáa az ú oordátardszrb épp az lsı fıompos a több pdg 0: Z Y végül a égyzts hba mmáls érté: E X Z + + L+. Az E X tr D + L+ mységt az X vtorváltozó tls varacááa vz. Ez mggyz az Y U X fıompos-vtor tls varacáával hsz a forgatás ormatartó és az lsı fıompos sgítségévl flírt lgobba özlítı dmzós Z vtorváltozó tls varacáa E Z + L +. Ezt úgy modá hogy az lsı fıompos yt magyaráz mg az X tls varacáából. Ha z az érté már az X tls varacááa a túlyomó rész aor a több változó lhayagolható. Ezért mgválasztásához a háyados értéér támaszoda. + L+ ψ + L + Amor az lsı fıompost választ a özlítéshz aor D-t ét részr bot: D D + D ahol D Var Z az ú. rprodált mátrx az lvzés oa rd hogy ha az lsı fıompos már tls mgmagyarázza X tls varacáát aor vsszaap D-t D VarX Z v pdg: rzdáls ovaracamátrx. ormáls loszlás st Ha X többdmzós ormáls loszlású aor gyaz gaz a fıompos-vtorra s és a fıompos orrlálatlaságából övtz a függtlségü s. apasztalat fıompos Lgy adott gy dmzós loszlásból vtt lmő mta: X X X >. Dfál a tapasztalat loszlást a szoásos módo: z az az -dmzós dszrét loszlás amly / / súlyt valószíőségt hlyz a mgfgylés mdgyér. A valószíőségloszlásora dfált szoásos mység llmzıt pl. várható érté szórás mdá rr a tapasztalat loszlásra számítva a mység ú. tapasztalat mgfllıt ap. Általáosa alalmazható szabály hogy gy mység várható érté a tapasztalat loszlás szrt m más mt a mység a mtalm vtt átlaga. ly módo a tapasztalat várható érté az X -sal lölt mtaátlag a ovaracamátrx tapasztalat mgfllı pdg az S X X X X

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 5 tapasztalat ovaracamátrx. A tapasztalat ovaracamátrx S V Λ V sptrállıállítása sgítségévl dfálhat a mta tapasztalat fıompost aos szórásat és fıtglyt: most az -d tapasztalat fıompos gy dmzós vtor amly -d lmét úgy ap hogy a V mátrx -d oszlopáa lmvl súlyozva ad össz az X mtalm oordátát. Ezért a V ortoormált mátrx v: átvtl loadg mátrx oszlopat súlyvtoroa lmt pdg súlyoa vzzü. rmészts gaza marada a fıomposrıl ddg modott tétl tapasztalat mgfllı: az lsı fıtgly az az gys amly ráyába a lgagyobb a mta tapasztalat szórása a másod fıtgly az lsır mrılgs gys özül rdlz zzl a tladosággal és így tovább. Az lsı tapasztalat fıompos a mta tls varacáából tr S -bıl háyadot magyaráz mg ahol mmalzálható a X Z ˆ ˆ + L+ ψˆ ˆ + L + ˆ ˆ az S -d lgagyobb saátérté és sgítségül égyztösszg az összs olya Z Z vtor-s amly által -b fszíttt altér dmzóa lgflbb. Fıompos bcslés ormáls loszlású mta sté. Ismrts hogy lyor az loszlás D ovaracamátrxáa a maxmm-lhood bcslés az S tapasztalat ovaracamátrx. A maxmm llhood bcslés varacááa övtztéb S saátvtora és saátérté a D saátérté és saátvtoraa maxmm llhood bcslés. Ha azoba fltétlzzü hogy a saátérté mltplctása többszörös: q+ q+r aor mlltt maxmm llhood bcslés ˆ ˆ + L ˆ r. Mvl lyor a fıompos özül az z a q + + q+ r saátérté mgfllı m gyértlmő csa az q+ Yq+ +L + q+ ryq+ r összg az mégpdg X vtült a mgfllı saátaltérr zért a tapasztalat özlítéshz z a fıompos csa gyszrr haszálható. Külöös fotos aa a hpotézs a vzsgálata hogy az tolsó r saátérté mggyz-. A H 0 : r+ hpotézs tsztlésér lhood-háyados próbát végzhtü. A próbastatszta: rlog a log g ahol a az S tapasztalat ovaracamátrx lgsbb r saátértéé számta özp g pdg a mérta özp. Mgmtatható hogy H 0 tlsülés sté mlltt határloszlása f r + r / szabadságfoú χ -loszlás zért χ -próba végzhtı. A próba Bartltt-fél módosítása az hogy a próbastatsztába hlytt + /6 íradó z a határloszlást m bfolyásola d a próba smtás tladoságat avíta.

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 6 A özlítéshz flhaszált fıompos számáa mgállapításához szüségs lht a tls varacából magyarázott ψ háyadra voatozó hpotézs vzsgálata lltv am matmatalag zzl gyértéő ofdcatrvallm ostrálása. Blátható ψˆ ψ határloszlása 0 várható értéő és hogy szóráségyztő ormáls loszlás ahol tr D τ ψ hψ + h tr D + L+ h. + L + / E alapá pl. a ψ-r voatozó α aszmptots mgbízhatóság sztő ofdcatrvallm végpota: ψˆ ± cα ˆ τ ahol a ˆ a mgfllı mység / tapasztalat bcslését löl c α / pdg a stadard ormáls loszlás flsı α/-vatls. Fıompos stadardzált mtából Elıfordl hogy a fıompos számítása lıtt a mtát oordátáét stadardzálá: az X mtalmt úgy traszformálá hogy az X X oordátát rdr losztá a tapasztalat ovaracamátrx átlós lm a égyztgyöévl. Ez aa fll mg hogy m a ovaracamátrx ham a orrlácós mátrx sptrálflbotását haszál vagys átsálázást alalmaz amlyrıl látt már hogy m hagya a fıompost változatlal. Az így számított fıomposl való özlítés m a ét mta mgfllı lm özött égyzts ltérés összgét mmalzála ham gy olya súlyozott összgt amlyb az -d oordátára változóra voatozó hbaégyzt-összgt loszt a szóbaforgó változóra voatozó mgfgylés tapasztalat szóráségyztévl vagys a agyobb szórású változóál fllépı ltérést sbb súllyal vsszü fgylmb. E a célfüggvéy s lht létogosltsága. Fatoraalízs A fatoraalízs modlléb fltétlzzü hogy a mgfgylt orrlált változó m mgfgylhtı hpotts háttérváltozó ú. fatoro lárs ombácóaét írható l. E fatoroat hatás szrt a övtzıépp szotá osztályoz:. özös fator: amly több mgfgylt változót s bfolyásol. Ez özött lht. általáos fatoro z md mgfgylt változót bfolyásolá lltv. csoportfatoro amly éháy gyél több d m az összs mgfgylt változóra hata.. gyd fator: csa gytl változót bfolyásol. Ez részb vagy gészéb származhat mérés hbából amlyt hbafatora s szota vz d m ülöíthtı l a más forrású gyd fatortól. Fltétlzzü hogy a fatoro orrlálatlao és 0 várható értéő.

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 7 E mgfllı a fatoraalízs modll: X AY + W + m ahol X a mgfgylt változóból álló dmzós véltl vtor Y a özös fatoro dmzós véltl vtora < W az gyd fatoro dmzós véltl vtora A a gy mértő rögzíttt mátrx a v most s átvtl loadg mátrx lm pdg a fatorsúlyo végül m rögzíttt dmzós vtor. Fltétl szrt EY 0 EW 0 továbbá VarY I és VarW dagoáls mátrx átlóába a ψ 0 lml végül covy W EYW 0. Azt mod hogy X lírható a - fatormodlll ha loszlása lıállítható a ft alaba. Vlágos hogy EX m és VarX : D AA +. Spcálsa az -d változó szóráségyzt d : D X h + ψ ahol a h a mységt ommaltása a ψ részt pdg gyd varacáa vz. A továbbaba fltsszü hogy m 0. X potosa aor írható l -fatormodlll ha létz olya mgatív lmő dagoáls mátrx amllyl D lgflbb ragú poztív szmdft mátrx. Mt látt z a fltétl szüségs d lgdı s mrt gy lgflbb ragú -s poztív szmdft mátrx mdg flírható AA alaba ahol A -as mátrx ha gyas az lıállítadó mátrx sptrálflbotása +L + aor v löléssl A [v v ] mgfllı lsz. Ezért or olya + dmzós Z véltl vtort rsü amly oordátá orrlálatlao és gységy szórásúa és X flírható X [A / ]Z alaba. Ismrts hogy z mgthtı mrt D [A / ][A / ]. Ha X lírható -fatormodlll aor z átsálázás tá s gaz marad rá gyas ha dagoáls mátrx aor X AY + W és tt W oordátá lévé W oordátáa ülöfél számszorosa továbbra s orrlálatlao gymással és Y-al. Észrvhtü hogy a özös fatoro vtora és az átvtl mátrx m gyértlmő: a özös fatoroat ttszılgs G ortoormált mátrxszal lforgatva GY továbbra s lgt tsz a özös fatorotól mgövtlt ovaracafltétl és az X AG GY + W lıállítás s mgfll a -fatormodll vagys az lforgatott özös fatorohoz vsszaforgatott átvtl mátrx tartoz. A mátrxo szglársérté-flbotását alalmazva vszot már mgmtatható hogy -t rögzítv A forgatástól lttv gyértlmő mghatározott: ha A és B mért mggyz és AA BB aor létz olya U ortoormált mátrx amllyl B AU. Az gyértlmőség léréséhz A-ra tovább fltétlt szota t. Lawly avasolta hogy olya átvtl mátrxot rssü amlyr A A dagoáls valamly lır mg-

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 8 adott mgatív lmő dagoáls mátrxra. -tól azt s mgövtlü hogy az átló lm mooto csöı sorrdb övtzz gymás tá. I sté A A dagoáls mátrx azaz A oszlopa pároét ortogoálsa lyor A-t ortogoáls átvtl mátrxa vzzü. Eor fıfator-aalízsrıl fıfator-modllrıl bszélü. A választás ormáls loszlású -fatormodll sté gyszrősít a maxmm llhood bcslés számítását. A mgfgylt változó sorrdét prmtálva lérhtü hogy ψ ψ ψ tlsülö. Más lhtıség: -t választhat a D mátrx fıátlóából épztt dagoáls mátrx vrzé: dag/d /d /d. Mvl a fatormodll sálavarás gyaor szoás a változóat stadardzál az lmzés lıtt. Ez / -dl való sálázást lt zért az átsálázott átvtl mátrx ortogoaltása az rdt modllb épp az A A mátrx dagoaltását lt. m smrts általáos módszr aa mgállapítására hogy gy dmzós X véltl vtor mor írható l -fatormodlll. A D AA + összfüggésb + smrtl és +/ gylt va a Lawly-fél fltétl pdg tovább / gyltt lt. Ezért a flírható gylt és az smrtl számáa ülöbség: + + + + Ha z poztív m várható hogy az gyltrdszr va mgoldása. Más fotos d m tls mgoldott probléma az dtfácó érdés. Azt mod hogy a modll dtfálható ha adott sté D gyértlmő mghatározza -t és forgatástól lttv A-t. Egy részrdméy példál a övtzı: ha az A mátrx bármly sorát lhagyva a mgmaradt soroat úgy lht ét csoportra oszta hogy a mgfllı ét mátrx raga gyarát aor D AA + dtfálható. Ha ovrgs bcslés lárásoat pl. maxmm llhood módszr alalmaz aor lég agy lmő mtára már lvárható hogy A és bcslés már llı özl vaa a bcsüldı mátrxohoz. Ezért az dtfálhatóság hlytt mglégdhtü A és loáls dtfálhatóságával s am azt lt hogy va olya ldsz öryztü amlyb már tlsül az gyértlmőség. Err voatozóa a övtzı modható: ha A A dagoáls és a AA A A mátrx lm a égyztébıl álló mátrx mszglárs aor A és loálsa dtfálható. Maxmm llhood bcslés ormáls loszlású modllb gyü fl hogy a özös és az gyd fatoro függtl és ormáls loszlásúa or X s ormáls loszlású. Ebbıl az loszlásból áll rdlzésür gy lmő mta: X X X >. Fltsszü hogy D és mszglárs továbbá A A dagoáls. Ismrt hogy a 0 várható értéő és D AA + ovaracamátrxú dmzós ormáls loszlásból vtt mta logllhood-függvéy.

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 9 L A F A + ost. alaú ahol F A log dt D + tr D és S a tapasztalat ovaracamátrx. A S maxmm llhood bcsléshz FA-t ll mmalzál. F-t A lltv szrt dffrcálva és a drváltaat 0-val gylıvé tév ap a llhood-gyltt: F F A a D D S D A F ψ [ D D S D ]. Ezt trácóval oldá mg: lıbb rögzíttt sté az lsı gyltbıl A-t fz mad zzl az A-val a másod gyltrdszrbıl mghatározzá -t ztá smét rögzíttt mlltt mmalzála A-ba stb. Az lsı gylt mgoldása vagys az átvtl mátrx maxmm llhood bcslés smrt mszglárs mátrx sté a S / / mátrx sptrálflbotása sgítségévl apható mg. Lgy / / S VΛV ahol a Λ dagoáls mátrx fıátlóába a ˆ saátérté sorrd mooto fogyó. Lgy V a V lsı oszlopából álló mértő mátrx és Q Ezzl A maxmm llhood bcslés: ˆ + ˆ + dag[ K ]. A ˆ / V Q. Az trácó ovrgcáát bfolyásola az dló mgválasztása. Jörsog avaslata: ψ s ahol s az S mátrx fıátlóáa -d lm. A özös fatoro bcslésér ét módszr haszálatos. A Bartltt-fél bcslés abból dl hogy smrt A és sté X fltétls loszlása Y- ra ézv AY várható értéő és ovaracamátrxú dmzós ormáls loszlás. Ezért a fltétls logllhood-függvéy L Y X X AY X AY + ost. amly maxmmhlyét Y szrt drválással aphat mg: L Y X AY A 0

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 0 bbıl ˆ Y A A Ezt más úto s lvzthtü ha észrvsszü hogy Y értéét rögzítv a fatormodll orrlált hbáú ormáls lárs modllb mgy át ahol mt smrts az Y paramétr maxmm llhood bcslés mggyz a lgsbb égyzts bcsléssl. Látható hogy a Bartltt-fél bcslés torzítatla. A özös fatoro bcslésé hompso-fél módszr Y-t olya paramétr tt amly a pror loszlása stadard ormáls ztá Y-ra Bays-bcslés adható. égyzts vsztségfüggvéy mlltt a Bays-bcslés épp az a postror loszlás várható érté. Az a postror sőrőségfüggvéy a Bays-tétlll A X. { } { X AY X AY xp Y Y } f Y X ost X xp ahol ostx m függ Y-tól. A tvıb álló mység a / szorzó lhagyásával a övtzıépp alaítható át: bvztv a B I + A A lölést X AY X AY + Y Y B A Y Y X BY X B Y B A AY Y A X + ost X. X + X X Errıl lolvasható hogy az a postror loszlás s dmzós ormáls várható értél és B ovaracamátrxszal. Ezért Y Bays-bcslés B A X ˆ I A A A + Y Bár z a hompso-bcslés torzított az átlagos égyzts hbáa sbb mt a Bartlttbcslésé. A fatoro forgatása Az átvtl mátrxa Lawly módszrévl törtéı gyértlmővé tétl a bcslés láráso matmata lmzését sgít d az az ára hogy a apott özös fatoro gyara csa hz értlmzhtı. Alalmas lforgatással stlg szmléltsbb ltést adhat a fatoroa. Ha példál a fatorsúlyo özött csa 0-hoz özl vagy aráylag agy érté fordla lı aor a változó csoportosítható aa alapá hogy mly fator mly változóba átsz fotos szrpt szrcsés stb a változó halmaza aár dszt osztályora s botható. A fatorsúlyo forgatására ülöfél módszrt haszála a lgsmrtbb z özül a varmax forgatás. E az a céla hogy mél több 0-hoz özl fatorsúlyt állítso lı. A módszr léyg gy alalmas vadrats célfüggvéy maxmalzálása amt trácóval valósítaa mg. A fladat olya A a átvtl mátrx lıállítása gymás tá forgatásoal amlyr a ommaltásoal ormált fatorsúly-égyzt szóráségyzt maxmáls vagys a maxmalzáladó célfüggvéy X. b b b b

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs ahol b a h b b. Mvl a forgatáso az átvtl mátrx soraa ormát m változtatá mg az gész lárás sorá a ommaltáso változatlao marada. A foozatos maxmalzálás törtéht példál úgy s hogy md lépésb csa gy-gy fatorpárt forgat l: ha a m párt választ < m aor csa az a és a m fatorsúlyo változa: a a cosϕ a sϕ a a sϕ + a m m m cosϕ ahol ϕ az lforgatás szög; z lépését csa gyváltozós szélsıérté-fladat mgoldását lt. Md clsba végghalad md páro összs / pár va és a cls végé llırzzü a célfüggvéy változását. Aor áll mg ha már csa lhayagolható mértéb változ. Fıfator-aalízs A fıfatoro módszré alalmazásáál gyara fltétlz az gyd fatoro tls háyát. Így a fladat olya özös fatoro mghatározására rdálód amly pároét ortogoálsa a lhtı lgagyobb mértéb árla hozzá az összs változó tls ommaltásához azaz a h E X tls varacához lltv amlyl a rprodált mátrx lhtı lgobba mgözlít D-t a lgsbb égyzt lv értlméb. Formálsa z mggyz a fıomposaalízsb vzsgált fladattal így most m tárgyal. Ha az gyd fatoroat s blvsszü a modllb d valahoa smré -t vagy am zzl gyértéő a ommaltásoat aor a fladat smét fıompos-aalízs d az X W véltl vtoro amt a D mátrx sptrállıállítása sgítségévl végzhtü l. Szoás zért a lıbb a ommaltásoat ülöfél módoo bcsül. Amor már lızts stadardzált változóból dla a D ovaracamátrx voltaépp orrlácós mátrx. A h ommaltás lggyaorbb bcslés az -d változóa az összs több változóra voatozó többszörös orrlácós gyütthatóáa égyzt. Ez a többszörös orrlácós gyüttható dfícó szrt a maxmáls orrlácó amly az -d változó és a több változó ttszılgs lárs ombácóa özött lıfordl. Igazolható hogy z a bcslés a övtzı módo s mgapható: ˆ h d ahol d a D mátrx fıátlóáa -d lm. Dwyr mgmtatta hogy z mdg sbb vagy gylı mt a ommaltás valód érté.

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs Irodalom Élttı Ödö Mszéa György Zrma Margt: Sztochaszts módszr és modll Közgazdaság és Jog Köyvadó Bdapst 98. Fazas Istvá szr.: Bvztés a matmata statsztába gytm gyzt Kossth Egytm Kadó Dbrc 997. Füstös László Mszéa György Smoé Mosolygó óra: A sováltozós adatlmzés statszta módszr Aadéma Kadó Bdapst 986. Mór F. amás Szély J. Gábor. szr.: öbbváltozós statszta aalízs Mősza Köyvadó Bdapst 986. Dr. Sváb Jáos: öbbváltozós módszr a bomtrába Mzıgazdaság Kadó Bdapst 979. Zrma Margt Mchaltzy György: Idısoro fatoraalízs. Szgma XXVI. 995 77 9.

Mór amás: Főompos- és fatoraalízs 3 EX D X Függlé: Jlölés tdvaló az X valószíőség vtorváltozó várható érté az X valószíőség változó szóráségyzt Var X az X valószíőség vtorváltozó ovaracamátrxa covx Y az X és az Y valószíőség vtorváltozó ovaracáa a A tr A az a vtor ll. az A mátrx traszpoálta az A égyzts mátrx yoma az átlóba álló lm összg a tr függvéy lárs: tr ca c tr A tr A + B tr A + tr B a tr függvéy clsa varás: tr AB Z tr B ZA szmmtrs mátrx yoma gylı a saátérté az összgévl I I az dmzós gységmátrx dag[a a ] olya ú. dagoáls mátrx amly fıátlóába az a a lm álla a fıátló ívül lm pdg 0-val gylı. procó: lárs altérr való mrılgs vtítés ll. aa mátrxa P potosa aor procó ha szmmtrs P P és dmpots P P tr P rag P dm Im P Ortoormált mátrx forgatás: U égyzts mátrx amlyr U U más szóval U sora ll. oszlopa gyarát ortoormált rdszrt alota Sptrállıállítás: Az A -s szmmtrs mátrx sptrállıállítása: A UΛU ahol U az oszlopoból álló ortoormált mátrx Λ dagoáls mátrx az átlóába álló számo az A mátrx saátérté pdg a saátértéhz tartozó saátvtor. Mvl gy dmzós altérr való vtítés darab saátérté va a több 0 zért az altérr való P vtítés sptrállıállítása: P ahol az Im P altér ortoormált bázsa.