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2020 Fiscal Year Research-status Report

Studies on Properties of the Data-Fitting Solution in Factor Analysis

Research Project

Project/Area Number 18K11191
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

足立 浩平  大阪大学, 人間科学研究科, 教授 (60299055)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords多変量解析 / 因子分析 / データ近似定式化 / 行列代数 / 行列分解
Outline of Annual Research Achievements

個体×変数のデータ行列をモデル部が近似する「データ近似」としての因子分析(FA)の解法が,近年になって提案されたが,その解の行列(線形)代数的性質を考究して,新たな諸定理を導出することを目的とする.これを目的とする理由は,現在普及するFAの目的関数が,個体パラメータの因子得点を消去した「変数×変数の共分散近似」に基づき,最適な因子得点の解に立脚した議論ができない事が,「FAの正体」を隠してきた経緯にある.この「FAの正体」を解明することが本研究の目的であり,FAと主成分分析の比較も行う.以上の目的に向けて,2020年度の研究成果は,次の[1]~[3]のように要約される.
[1]データ近似FAの解から得られる変数×独自因子得点の共分散行列の非対角要素が0でない事,つまり,各変数がそれに対応しない独自因子と相関する事実を確認した.これは,「独自因子は対応する変数に排他的に作用する」というFAの理想から逸脱する.
[2]上記の逸脱を容認するRationalityとして,変数と独自因子得点の解の共分散行列の非対角要素変数の平方和が,データ近似FAで最小化される二乗誤差に比例することを証明した.
[3]データ近似FAに,上記のFAの理想からの逸脱を起こさないように解を制約する条件を組み込んだStegeman(2016)の方法と,この制約のない[1], [2]のデータ近似FAの解を数値的に比較した結果,後者の解が現在普及するFAの解と酷似するのに対して,これら2つの解とStegeman(2016)の制約つきFAの解がやや異なる事を確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績に記したように,当初から3年目に予定された研究目的が達成されたため.

Strategy for Future Research Activity

ここまで研究したデータ近似としての因子分析(FA), それに制約を加えたFA,および,データ近似ではなく現在普及するFAの類似と相違を,包括的にレビューして,体系化する.

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染拡大防止のため,2020年度の複数の学会大会が中止またはオンライン開催となり,旅費を使う機会がほとんどなかったため,次年度使用額が生じた.
次年度使用額を,研究成果を公表するための学会大会参加費,大会が現地開催される場合には旅費,および,投稿論文の校閲などのために使用する予定である.

  • Research Products

    (7 results)

All 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Permutimin: Factor Rotation to Simple Structure with Permutation of Variables2020

    • Author(s)
      Naoto Yamashita & Kohei Adachi
    • Journal Title

      Multivariate Behavioral Research

      Volume: 55 Pages: 17-29

    • DOI

      10.1080/00273171.2019.1598331

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 行列分解に基づく因子分析の新展開2020

    • Author(s)
      足立浩平,伊藤真道,宇野光平
    • Journal Title

      計算機統計学

      Volume: 32 Pages: 61-77

    • DOI

      10.20551/jscswabun.32.1_61

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Modified k-Means Clustering Procedure for Obtaining a Cardinality-Constrained Centroid Matrix2020

    • Author(s)
      Naoto Yamashita & Kohei Adachi
    • Journal Title

      Journal of Classification

      Volume: 37 Pages: 509-525

    • DOI

      10.1007/s00357-019-09324-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Principal Component Versus Factor Analyses with Their Intermediate Procedure in Matrix Decomposition Formulation2020

    • Author(s)
      Kohei Adachi
    • Organizer
      Data Science, Statistics & Visualization 2020
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Factor Analysis as an Intermediate between Reduced- and Full-Rank PCA2020

    • Author(s)
      足立浩平
    • Organizer
      2020年度統計関連学会連合大会
  • [Presentation] 因子分析の基本的定式化 ―潜在変数および行列分解によるアプローチ―2020

    • Author(s)
      足立浩平
    • Organizer
      第25回情報・統計科学シンポジウム
    • Invited
  • [Book] Matrix-based introduction to multivariate data analysis: Second edition2020

    • Author(s)
      Kohei Adachi
    • Total Pages
      457
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789811541025

URL: 

Published: 2021-12-27  

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