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2023 年度 実施状況報告書

主成分・因子・制約つき因子分析を使うべきケースを峻別するための研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K11785
研究機関大阪大学

研究代表者

足立 浩平  大阪大学, 大学院人間科学研究科, 教授 (60299055)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード多変量解析 / 因子分析 / 主成分分析 / 潜在変数 / 行列分解 / シミュレーション
研究実績の概要

本研究では,多変量データの多くの変数を少数の因子・成分に縮約するという同一の目的のために,同一データに適用される因子分析(FA)と主成分分析(PCA)のいずれを使うべきかを峻別するため,FAとPCAに加えて,両者の中間というべき制約つきFAも考慮し,これら3つの手法の解の相違を考究する.2023年度の課題は,前年度のシミュレーション研究をさらに続けて,前年度の成果に含まれない知見を見出すこと,および,前年度までに明らかにした数学的事実は,因子得点をパラメータ行列と見なす行列分解型のFAの解とPCAの解の間に成り立つ関係であったが,その関係が,因子得点を潜在変数とみなすFA(潜在FA)の解とPCAの解の間にも見いだせるかを,シミュレーション研究によって明らかにすることである.以上の研究の成果は次のように要約される.
[1] FAの独自分散がPCAの誤差分散より大きく,PCAの誤差分散が制約つきFAの独自分散より大きい傾向があることが,シミュレーションによって確認された.
[2]「PCAの負荷量の絶対値がFA・制約つきFAの解の負荷量の絶対値より大きい」傾向は,その基礎となる不等式が斜交回転後の解では成り立たないが,斜交回転後の解でも,上記の傾向が見られることが判明した.
[3] 行列分解型のFAの解とPCAの解の間に見られる関係は,最小二乗法に基づく潜在FAの解とPCAの解の間,おおび,最尤法に基づく潜在FAの解とPCAの解の間にも見られることが判明した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

シミュレーション研究が当初の見込みよりも長引き,PCA・FAを使うべきケースを峻別するガイドラインを提示するまでには至らなかった.

今後の研究の推進方策

シミュレーション研究で見出されたPCA・FA・制約つきFAの解の関係を実データへの適用例によって例証した上で,PCA・FAを使うべきケースを峻別するガイドラインを提示する.

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた「PCA・FAを使うべきケースを峻別するガイドラインの研究」を行えなかったため,次年度使用額が生じた.
PCA・FAを使うべきケースを峻別するガイドラインの研究,および,初年度から蓄積された研究成果の発表のために,次年度使用額を使用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] An algorithm for sparse factor analysis with common factors and/or specific factors dissociated from errors2023

    • 著者名/発表者名
      Adachi Kohei
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 50 ページ: 719~730

    • DOI

      10.1007/s41237-023-00195-1

    • 査読あり
  • [学会発表] 共通因子または特殊因子を誤差から分離したスパース因子分析2023

    • 著者名/発表者名
      足立浩平
    • 学会等名
      日本分類学会 第42回大会
  • [学会発表] Minimum Rank Factor Analysis with ADMM Algorithm in R2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤真道・足立浩平
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第37回大会
  • [学会発表] Relationships Among Nonrandom/Random Score Formulations of PCA and Factor Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Adachi
    • 学会等名
      DSSV-ECDA2023
    • 国際学会
  • [学会発表] A Comprehensive FA Model Leads to Hierarchies of PCA and FA Formulations2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Adachi
    • 学会等名
      The 8th Japanese-German Symposium on Classification
    • 国際学会
  • [学会発表] Revisiting the Original Algorithm for Minimum Rank Factor Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      足立浩平
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第37回シンポジウム

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公開日: 2024-12-25  

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