Analysis of STID1 Student Performance Through Principal Component Analysis (PCA)

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Analysis of STID1 Student Performance Through Principal Component Analysis (PCA)

Statistical Data Analysis · lab

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On dispose d’un fichier de données contenant 31 ´étudiants de STID1 sur lesquels on a observé

Exercice ACP

quatre notes : – Informatique (Note1)

– Algorithmique (Note2)

– Bases mathématiques (Note3)

– Techniques mathématiques (Note4)

On a réalise, sous le logiciel SAS, une Analyse en Composantes Principales Normée de ce

tableau de données (les résultats sont donnés dans les annexes).

Questions :

Quelle est la nature de la variable étudiée?

Combien d’observations et combien de variables contient cette étude ?

1. Commenter la moyenne et l’écart type de chacune des quatre variables.

2. Remplir la matrice de corrélation linéaire et interpréter les résultats . A quoi correspondent

les valeurs de la diagonale ?

2. Commenter les coefficients de corrélation linéaire.

3. Calculer la valeur propre manquante de la matrice de corrélation .

Combien d’axes doit-on théoriquement conserver pour obtenir une représentation graphique

synthétique des nuages de points. Justifier votre réponse.

5. Quels sont les individus qui contribuent de manière significative à la formation des deux

premiers facteurs. Dans chacun des cas, caractériser le facteur.

6. Quels sont les individus qu’il faudra ´éliminer lors de l’interprétation ? Justifier votre

réponse.

7. A l’aide de la représentation graphique du cercle des corrélations dans le plan factoriel 1×2,

d´déterminer les variables qui sont bien représentées.

8. déterminer puis classer selon leur importance les variables corrélées avec le premier facteur

(resp. avec le deuxième facteur).

9. Donner une interprétation contextuelle du premier facteur. Interpréter la position des

individus selon ce premier facteur.

10. Donner une interprétation contextuelle du second facteur. Interpréter la position des

individus selon ce deuxième facteur.

11. En tenant compte de l’interprétation contextuelle donnée `a chacun des axes, ´étudier la

position des individus dans le plan factoriel principal. Peut-on mettre en ´évidence des groupes

d’individus, et si oui, lesquels ?

Annexe 1 :Données brutes

Observations

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

Note 1

Note 2

Note 3

Note 4

13.70

13.15

14.80

10.25

12.05

12.40

12.55

9.75

7.45

13.50

9.25

11.00

9.30

12.10

10.85

7.4

11.70

9.40

14.05

10.30

14.15

9.60

8.9

11.15

4.7

7.25

2.4

4.93

4.35

4.85

1.35

13.09

13.67

11.13

11.98

18.03

11.85

9.04

9.01

11.63

Advertisement

12.68

10.60

9.17

9.33

10.39

11.4

8.47

7.32

7.47

9.82

9.00

13.87

5.83

6.40

6.05

6.57

5.38

4.30

5.02

3.12

0.00

0.26

19.30

16.45

10.80

15.10

17.90

11.55

11.40

16.95

16.35

8.55

15.05

11.90

10.65

10.90

11.55

11.20

15.65

10.35

11.10

13.25

9.65

7.20

13.10

7.85

6.50

3.50

6.1

1.25

6.05

6.00

6.45

19.10

15.25

9.65

14.35

15.85

11.15

9.55

13.95

15.15

6.85

12.00

9.85

10.20

9.30

11.50

9.15

15.05

6.90

6.20

11.05

11.55

7.10

10.20

5.15

7.85

3.80

2.25

0.55

1.35

0.00

0.00

Annexe 2

  • Résultats statistiques :

Résultats de l’ACP

Moyenne

Standard-Deviation

Note 1

9.63161

3.5185

Note 2

8.78967

3.9189

Note 3

10.9548

4.3054

Note 4

9.09354

4.92354

-Matrice de corrélation :

Note 1

Note 2

Note 3

Note 4

Note 1

1

0.7742

0.5571

Advertisement

0.6468

Note 2

.

1

0.6952

0.8130

Note 3

.

.

1

0.9217

Note 4

.

.

.

1

Diagonalisation de la matrice de corrélation

Tableau de valeurs propres

1

2

3

4

Valeur propre

3.21172

0.53584

0.19518

0.05723

%

80.29

13.40

4.88

1.43

% cumulée

80.29

93.69

98.57

100

Tableau de vecteurs propres (ACP normée)

Note 1

Note 2

Note 3

Note 4

Princ 1

0.4591

0.5115

0.4971

0.5294

Princ 2

0.704357

0.2695

-0.55631

-0.34891

Princ 3

0.54072

-0.7727

0.3307

-0.03277

Princ 4

-0.26376

0.26166

0.5779

-0.7725

Annexe 3 : Aide à interprétation des variables

Variables

Comp 1

Comp 2

Contr 1

Contr 2

Note 1

Note 2

Note 3

0.8228

0.5156

0.9168

0.1973

0.8909

-0.4072

Note 4

0.9488

-0.2554

21.109

26.219

24.664

27.997

49.661

7.221

30.996

12.231

Cos 1

67.65

84.04

79.42

90.09

Cos 2

26.62

3.85

16.61

6.49

Observations

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Advertisement

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

Aide à interprétation des observations

Princ 1

Princ 2

Contr 1

Contr 2

Cos 1

Cos 2

3.1319

2.3927

1.0219

1.5410

3.050

1.0506

0.5139

1.2586

1.3603

0.4937

0.9719

0.4186

0.1893

0.5522

0.8272

-0.2985

1.2607

-0.508

0.4166

0.590

1.3663

-1.0384

-0.0407

-0.9420

-1.581

-2.1859

-2.8262

-3.1449

-2.8284

-3.3214

-3.6922

-0.6771

-0.1063

1.1761

-0.5648

-0.2565

0.5420

0.5115

-1.0799

-1.3676

1.5117

-0.6869

0.1243

-0.0269

0.5931

0.1760

-0.5044

-0.7158

0.09647

1.1416

-0.2869

1.2484

0.4165

-0.6664

0.7961

-0.4761

0.6270

-0.6442

0.6589

-0.2647

-0.2771

-1.018

9.8879

5.7772

0.9999

2.3333

9.3324

1.111

0.222

1.555

1.888

0.2222

0.999

0.222

0.000

0.333

0.6666

0.111

1.555

0.222

0.222

0.333

1.888

Advertisement

1.111

0.000

0.888

2.5555

4.777

7.999

9.887

7.999

11.11

13.665

2.7775

0.111

8.33325

1.888

0.444

1.7777

1.555

6.999

11.2211

13.7764

2.888

0.111

0.000

2.1109

0.222

1.554

3.110

0.111

7.888

0.444

9.332

0.999

2.6664

3.777

1.333

2.333

2.444

2.666

0.444

0.444

6.221

91.45

97.13

40.37

83.93

86.24

76.56

36.30

52.58

44.98

8.8

62.04

74.03

24.75

45.54

82.72

20.57

49.06

72.38

8.47

70.07

49.94

69.63

0.22

46.64

70.73

86.24

88.22

88.66

95.15

91.74

89.10

4.29

0.22

53.57

11.33

0.66

20.35

35.97

38.72

45.54

82.61

31.02

6.49

0.55

52.58

3.74

58.85

15.84

2.64

63.58

16.61

41.69

11.22

58.96

33.33

6.38

7.04

4.62

3.85

0.88

0.66

6.82

Annexe 5 : Nuage des variables

Annexe 4 : Nuage des observations