min-max标准化 / 0-1标准化/ 线性函数归一化 / 离差标准化
是对原始数据的线性变换,使结果落到[0,1]区间,转换函数如下:
- x_new=(x-x_min)/(x_max-x_min),其中x_max为样本数据的最大值,x_min为样本数据的最小值。
- 如果想要将数据映射到[-1,1],则将公式换成: x_new = x_new* 2 -1,
即:x_new=[(x-x_min)/(x_max-x_min)]*2 - 1 - 或者进行一个近似,x_new = (x - x_mean)/(x_max - x_min), x_mean表示数据的均值。
这种方法有一个缺陷就是当有新数据加入时,可能导致max和min的变化,需要重新定义。
z-score 标准化
最常见的标准化方法就是Z标准化,也是SPSS中最为常用的标准化方法,spss默认的标准化方法就是z-score标准化。也叫标准差标准化,这种方法给予原始数据的均值(mean)和标准差(standard deviation)进行数据的标准化。经过处理的数据符合标准正态分布,即均值为0,标准差为1,其转化函数为:
x_new = (x - μ ) / σ
其中μ为所有样本数据的均值,σ为所有样本数据的标准差。
z-score标准化方法适用于属性A的最大值和最小值未知的情况,或有超出取值范围的离群数据的情况。该种归一化方式要求原始数据的分布可以近似为高斯分布,否则归一化的效果会变得很糟糕。
标准化的公式很简单,步骤如下:
- 求出各变量(指标)的算术平均值(数学期望)xi和标准差si ;
- 进行标准化处理:zij=(xij-xi)/si其中:zij为标准化后的变量值;xij为实际变量值。
- 将逆指标前的正负号对调。
标准化后的变量值围绕0上下波动,大于0说明高于平均水平,小于0说明低于平均水平。
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