Analisis Komponen Utama (PCA) dan Analisis Faktor (FA)

Analisis Komponen Utama (PCA) dan Analisis Faktor (FA) adalah dua teknik statistik yang kuat digunakan untuk reduksi dan interpretasi data. Kedua metode ini bertujuan untuk menyederhanakan kumpulan data yang kompleks dengan mengidentifikasi struktur yang mendasarinya, tetapi keduanya melakukannya dengan cara yang berbeda.
Analisis Komponen Utama (PCA)
PCA adalah teknik yang digunakan untuk mengurangi dimensi dataset sambil tetap mempertahankan variasi sebanyak mungkin. Ini mengubah variabel asli menjadi seperangkat variabel baru yang tidak berkorelasi yang disebut komponen utama. Komponen-komponen ini diurutkan berdasarkan jumlah variasi yang mereka tangkap dari data.
Contoh PCA
Misalkan ada dataset dengan variabel seperti pendapatan, pendidikan, usia, dan tabungan. Tujuannya adalah untuk mengurangi variabel-variabel ini menjadi seperangkat komponen yang lebih kecil yang menangkap variasi terbanyak.
- Standarisasi: Langkah pertama dalam PCA adalah menstandarisasi data, memastikan setiap variabel memberikan kontribusi yang sama terhadap analisis. 2
- Matriks Kovarians: Hitung matriks kovarians untuk memahami bagaimana variabel berhubungan satu sama lain. 3
- Nilai Eigen dan Vektor Eigen: Hitung nilai eigen dan vektor eigen dari matriks kovarians. Vektor eigen menentukan arah ruang fitur baru, sedangkan nilai eigen menentukan magnitudonya.
- Komponen Utama: Pilih komponen utama teratas berdasarkan nilai eigen. Misalnya, jika dua komponen pertama menjelaskan 80% variasi, mereka mungkin dipilih untuk analisis lebih lanjut.
Tabel: Nilai Eigen dan Variansi yang Dijelaskan
Komponen | Nilai Eigen | Variansi yang Dijelaskan (%) | Variansi Kumulatif (%) |
PC1 | 3.5476 | 44.3 | 44.3 |
PC2 | 2.1320 | 26.6 | 70.9 |
PC3 | 1.0447 | 13.1 | 84.0 |
Gambar: Scree Plot
Scree plot adalah representasi grafis yang berguna yang menunjukkan nilai eigen dari setiap komponen utama. Ini membantu dalam memutuskan jumlah komponen yang akan dipertahankan dengan mengidentifikasi titik “elbow” di mana nilai eigen mulai mendatar.
Analisis Faktor (FA)
Analisis Faktor digunakan untuk mengidentifikasi hubungan yang mendasari antara variabel dengan memodelkannya sebagai kombinasi linear dari faktor potensial. Berbeda dengan PCA yang fokus pada variasi, FA bertujuan mengungkap variabel laten yang menjelaskan korelasi yang diamati.
Contoh FA
Misalkan Anda memiliki data survei tentang sifat psikologis seperti kecemasan, depresi, dan stres. FA dapat membantu mengidentifikasi faktor-faktor mendasar seperti “stabilitas emosional” yang mempengaruhi sifat-sifat ini.
- Matriks Korelasi: Mulai dengan matriks korelasi untuk menilai hubungan antara variabel. 2
- Ekstraksi Faktor: Gunakan metode seperti Principal Axis Factoring atau Maximum Likelihood untuk mengekstraksi faktor. 3
- Rotasi: Terapkan teknik rotasi seperti Varimax untuk mencapai struktur faktor yang lebih sederhana dan dapat diinterpretasikan.
- Loading Faktor: Analisis loading faktor untuk memahami variabel mana yang terkait dengan setiap faktor.
Tabel: Loading Faktor
Variabel | Faktor 1 (Stabilitas Emosional) | Faktor 2 (Interaksi Sosial) |
Kecemasan | 0.75 | 0.20 |
Depresi | 0.82 | 0.15 |
Stres | 0.78 | 0.10 |
Sosiabilitas | 0.10 | 0.85 |
Keramahan | 0.05 | 0.80 |
Grafik: Plot Faktor
Plot faktor secara visual mewakili loading faktor, menunjukkan bagaimana variabel dikelompokkan di sekitar faktor yang berbeda. Ini membantu dalam menafsirkan dimensi yang mendasarinya.
Perbedaan antara PCA dan FA
Meskipun PCA dan FA serupa dalam hal mereduksi kompleksitas data, keduanya berbeda dalam tujuan dan metode:
- Tujuan: PCA fokus pada memaksimalkan variasi, sementara FA bertujuan mengidentifikasi konstruk laten.
- Komponen vs. Faktor: Komponen PCA adalah kombinasi linear dari variabel yang diamati, sedangkan faktor FA disimpulkan dari data.
- Penggunaan: PCA sering digunakan untuk kompresi data dan visualisasi, sedangkan FA digunakan dalam psikometri dan ilmu sosial untuk mengidentifikasi konstruk yang mendasarinya.
Kesimpulan
Baik PCA maupun FA adalah alat yang sangat berharga dalam analisis data, masing-masing dengan kekuatan dan aplikasi uniknya. PCA sangat ideal untuk mengurangi dimensi dan menyederhanakan dataset, memudahkan visualisasi dan interpretasi data dalam jumlah besar. FA, di sisi lain, lebih cocok untuk mengungkap variabel laten yang menjelaskan korelasi yang diamati, memberikan wawasan yang lebih dalam tentang struktur data yang mendasarinya.
Dengan memahami dan menerapkan teknik-teknik ini, peneliti dan analis dapat secara efektif mengelola dan menafsirkan dataset yang kompleks, yang mengarah pada pengambilan keputusan dan wawasan yang lebih terinformasi.