비모수 통계와 PCA: 상식을 넘어서는 데이터 분석
비모수 통계와 PCA: 데이터의 본질에 다가가기
우리는 지금까지 데이터가 예쁜 종 모양(정규분포)을 따른다고 가정하고 분석해왔습니다. 하지만 현실에는 정규성을 전혀 따르지 않거나, 변수가 너무 많아 무엇이 중요한지 알기 어려운 데이터가 가득합니다.
1. 비모수 통계: 가정을 버리면 자유로워진다
데이터의 양이 너무 적거나 분포가 극단적으로 치우쳐 있을 때, 우리는 데이터의 ‘값’ 대신 ‘순위’를 사용합니다.
| 구분 | 모수 통계 (Parametric) | 비모수 통계 (Non-parametric) |
|---|---|---|
| 가정 | 정규분포를 따름 | 분포에 대한 가정이 없음 |
| 데이터 형태 | 연속형 수치 데이터 | 서열, 순위, 명목 데이터 |
| 대표 분석 | t-test, ANOVA | Wilcoxon, Kruskal-Wallis |
| 장단점 | 정확도가 높으나 가정이 깨지면 무의미함 | 정확도는 소폭 낮으나 어디든 적용 가능 |
2. 주성분 분석 (PCA): 정보의 압축과 요약
변수가 100개인 데이터를 분석하기란 불가능에 가깝습니다. PCA(Principal Component Analysis)는 데이터의 정보를 최대한 유지하면서, 변수의 개수를 2~3개로 대폭 줄여주는 마법 같은 기술입니다.
각 변수의 단위가 다르므로 평균 0, 분산 1로 맞춥니다.
변수들끼리 어떻게 함께 변하는지 지도를 그립니다.
데이터가 가장 많이 흩어져 있는 '주성분 방향'을 찾습니다.
가장 중요한 1, 2주성분만 남기고 나머지는 버립니다.
3. PCA의 효과: 설명된 분산의 양
아래는 PCA를 통해 10개의 변수를 5개로 줄였을 때, 각 주성분이 전체 데이터를 얼마나 설명해주는지를 보여줍니다.
💡 교수님의 팁
PCA는 단순히 ‘데이터를 줄이는 것’이 아니라 ‘데이터의 뼈대를 찾는 것’입니다. 수많은 소음(Noise) 사이에서 진짜 의미 있는 신호(Signal)가 어느 방향으로 뻗어있는지 찾아내는 통찰력을 제공합니다.
🔗 다음 단계
- 통계학 심화: 베이즈 통계학 입문
- 금융공학 심화: 금융 머신러닝 기초
Oiyo
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