主成分分析(SPSS)操作详细步骤
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用SPSS进行详细的主成分分析步骤主成分分析是一种常用的多元统计分析方法,用于降低数据的维度从而简化数据集。
SPSS(统计软件)提供了强大的主成分分析功能,以下是详细的主成分分析步骤。
步骤1:打开数据集首先,打开SPSS软件并加载需要进行主成分分析的数据集。
选择“文件”>“打开”>“数据”,浏览并选择要进行主成分分析的数据文件,然后点击“打开”。
步骤2:选择变量在SPSS中,主成分分析可以应用于数值型变量。
在“数据视图”中,选择需要进行主成分分析的变量。
你可以按住Ctrl键选择多个变量,或者按住Shift键选择连续的变量。
步骤3:进行主成分分析在SPSS的主菜单中,选择“分析”>“降维”>“因子”(或者“主成分”)。
这将打开主成分分析的对话框。
步骤4:选择成分数量在主成分分析对话框中,选择“主成分”选项卡。
在该选项卡,你需要指定要提取的主成分数量。
通常,一个好的经验是提取具有特征值大于1的主成分。
步骤5:选择成分提取方法在同一选项卡,你可以选择主成分的计算方法。
最常用的方法是“主成分”和“因子”,但在大部分情况下,“主成分”方法效果更好。
步骤6:选择旋转方法在主成分分析对话框的“旋转”选项卡中,你可以选择使用特定的旋转方法。
主成分的旋转可以帮助解释和可解释性。
最常用的旋转方法是“变量最大化”(Varimax)或“正交旋转”。
步骤7:输出选项在主成分分析对话框的“输出”选项卡中,你可以选择需要输出的结果。
例如,你可以选择输出成分系数矩阵、方差解释和旋转后的成分矩阵等。
步骤8:点击运行完成以上设置后,点击“确定”按钮来运行主成分分析。
SPSS将执行主成分分析,并在输出窗口中显示结果。
步骤9:解释结果通过分析输出结果,你可以解释每个主成分的方差解释比例、因子载荷和特征值等。
方差解释比例表示每个主成分对总方差的贡献程度。
因子载荷表示每个变量对每个主成分的贡献程度。
步骤10:绘制因子图在SPSS中,你还可以绘制因子图来可视化主成分分析的结果。
主成分分析在SPSS中的操作应用1.数据准备首先,将需要进行主成分分析的变量准备好,确保这些变量是数值型的,并且不含有缺失值。
如果有缺失值,可以选择删除这些观测值或者进行缺失值处理。
2.打开主成分分析对话框在SPSS软件的菜单栏中选择“Analyze”(分析)-> "Dimension Reduction"(降维)-> "Factor"(因子/主成分分析)。
弹出一个主成分分析对话框。
3.选择变量在主成分分析对话框的“Variables”(变量)栏中,选择要进行主成分分析的变量,并将其添加到“Variables”栏中。
可以使用“>”按钮将变量从“Variables”栏中添加到“Selected Variables”(已选择变量)栏中。
4.主成分提取方法5.成分数量在主成分分析对话框的“Extraction”选项卡中,还可以设置要提取的主成分数量。
可以手动设置数量,也可以选择提取具有特定特征值水平的主成分。
6.主成分旋转方法在主成分分析对话框的“Rotation”(旋转)选项卡中,可以选择主成分的旋转方法。
SPSS提供了多种方法,例如方差最大旋转法(Varimax Rotation)和直感旋转法(Quartimax Rotation)等。
选择适当的方法可以使得主成分更易解释。
7.结果解释8.导出结果在主成分分析结果中,可以选择导出一些结果,如旋转后的载荷矩阵,以便在后续分析中使用。
可以使用SPSS软件的导出功能,将结果保存为文本文件或Excel文件等格式。
总之,SPSS软件提供了简便而且强大的主成分分析功能,可以通过上述步骤进行操作应用。
熟悉主成分分析的相关知识,合理选择参数和方法,可以帮助我们更好地理解数据,并有效地进行数据压缩和特征提取。
如何正确应用SPSS软件做主成分分析如何正确应用SPSS软件做主成分分析一、概述主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)是一种常用的多变量分析方法,通过将原始变量进行线性组合,得到少数几个新的主成分,用于降低原始变量的维度,并揭示变量之间的结构关系。
SPSS软件是目前主流的数据分析工具之一,本文旨在介绍如何正确应用SPSS软件进行主成分分析。
二、数据准备进行主成分分析前,首先需要将数据导入SPSS软件。
数据应以矩阵形式呈现,每一行代表一个观测对象,每一列代表一个变量。
确保数据清洗完整,并检查是否有缺失值。
若有缺失值,可以选择删除含有缺失值的观测对象,或者使用插补方法填充缺失值。
在数据导入完成后,可以根据需求选择进行标准化操作,以消除不同变量间的量纲差异。
三、主成分分析步骤1. 启动SPSS软件并打开数据文件。
2. 选择"分析"(Analyze)菜单中的"降维"(Dimension Reduction),然后选择"主成分"(Principal Components)。
3. 在"主成分"对话框中,将需要进行主成分分析的变量移动到"变量"框中的右侧。
4. 点击"图"按钮,弹出"主因子图"对话框。
可以选择生成散点图,查看主成分之间的关系。
5. 点击"提取"选项卡,查看提取出的主成分的方差解释比。
6. 可根据需要点击"选项"按钮进行参数设置,如旋转方法、因子得分计算等。
7. 点击"统计"按钮,可以查看每个主成分的特征值以及贡献度。
8. 点击"摘要"按钮,生成主成分分析结果的摘要信息。
四、结果解释与应用主成分分析结果可以通过以下几个方面进行解释与应用:1. 主成分贡献度:通过方差解释比可以判断每个主成分对原始变量的贡献程度。
主成分分析在SPSS中的实现和案例
主成分分析(PCA)是一种常用的数据降维方法,可以将多个相关变量转化为少数几个无关的主成分。
在SPSS中实现PCA的步骤如下:
1. 打开SPSS软件,并打开需要进行PCA分析的数据集。
2. 选择“分析”菜单下的“降维”选项,再选择“因子”。
3. 在弹出的窗口中,选择需要进行PCA分析的变量,添加至“因子”列表中。
4. 点击“提取”按钮,选择提取主成分的方式,可以选择保留的主成分个数或者保留的方差比例。
5. 点击“确定”按钮,返回因子分析结果窗口,可以查看提取的主成分特征根、方差贡献率以及旋转后的载荷矩阵等信息。
下面介绍一个PCA的案例:假设研究人员要对顾客满意度进行研究,数据集包括顾客的年龄、性别、消费金额、服务态度、产品质量等变量。
为了降低变量维度,可以进行PCA分析。
在SPSS 中进行该分析的步骤如上述操作。
结果表明,经过PCA分析,可以选择保留3个主成分,解释总方差达到了80%以上。
第一主成分代表消费水平,第二主成分代表服务品质,第三主成分代表年龄和性别。
这说明顾客的满意度受到这3个方面的影响较大。
总之,主成分分析在SPSS中的实现方法简单易行,可以有效地解决多变量相关性较强的问题,为研究提供更加深入的解释和认识。
SPSS中主成分分析的基本操作第一步:打开数据文件在SPSS软件中,首先需要打开待分析的数据文件。
可以通过“文件”菜单中的“打开”选项或者快捷键Ctrl+O来打开数据文件。
第二步:选择主成分分析命令在SPSS的分析菜单中,找到主成分分析命令。
主成分分析命令通常位于“多元数据”选项下,可以选择“主成分分析”或者“因素分析”命令。
第三步:选择变量在主成分分析对话框中,需要选择待分析的变量。
可以通过将变量拖放到“变量”列表中,或者点击“变量”列表中的“向下”按钮来选择变量。
对于连续型变量,选择“尺度”选项为“刻度”。
如果只选择一个变量,则进行的是一元主成分分析;如果选择多个变量,则进行的是多元主成分分析。
第四步:设置选项在主成分分析对话框中的“选项”选项卡中,可以设置一些分析选项。
比如可以选择是否进行自动提取主成分、是否进行共同度估计和调整共同度、是否进行特征值和入因子选择等。
这些选项根据具体情况而定,可以根据需要进行设置。
通常,初次进行主成分分析时,可以使用默认设置。
第五步:运行主成分分析在主成分分析对话框中设置完成后,点击“确定”按钮即可运行主成分分析。
SPSS将会自动计算出特征值、特征向量、共同度、因子载荷等主成分分析相关结果。
第六步:结果解读主成分分析结果会显示在SPSS的主输出窗口中。
可以查看特征值表、因子载荷矩阵、方差贡献率等结果。
特征值表显示了每个主成分的特征值和解释的方差比例。
通常可以保留特征值大于1的主成分。
因子载荷矩阵显示了每个变量在主成分中的系数,可以用于解释变量之间的相关关系。
方差贡献率显示了每个主成分对总方差的贡献程度,可以用于选择保留的主成分个数。
需要注意的是,在进行主成分分析之前,需要对数据进行预处理。
通常需要进行数据标准化或者归一化,以保证变量之间的单位一致。
对于缺失值,可以通过删除或者插补的方法进行处理。
总结一下,在SPSS中进行主成分分析的基本操作包括打开数据文件、选择主成分分析命令、选择变量、设置选项、运行主成分分析和结果解读。
主成分分析SPSS操作步骤主成分分析(PCA)是一种常用的多变量数据分析方法,用于识别数据集中的主要变量和模式。
SPSS是一种常用的统计软件,它提供了执行主成分分析的功能。
下面是主成分分析的SPSS操作步骤的完整版:1.打开SPSS软件并加载数据-启动SPSS软件并创建一个新的数据文件。
-保存数据文件。
2.选择主成分分析变量-在主菜单栏中,选择“分析”>“降维”>“主成分”。
-在弹出的对话框中,选择要用于主成分分析的变量。
-将变量添加到“变量”框中。
-点击“统计”按钮打开主成分分析统计选项。
-如果需要计算主成分的相关系数矩阵,选择“相关系数矩阵”。
-如果需要计算主成分的协方差矩阵,选择“协方差矩阵”。
-如果要进行奇异值分解(SVD)而不是特征值分解(EVD),选择“奇异值分解”。
3.设置提取主成分的条件-在主成分分析对话框中,点击“提取”按钮。
-在提取对话框中,设置提取主成分的条件。
-如果希望提取具有特征值大于1的主成分,选择“使用特征值大于1作为提取准则”。
-如果希望提取具有特征值大于指定值的主成分,选择“提取的特征值”并输入指定值。
-如果希望提取具有累积百分比大于指定值的主成分,选择“累积百分比”并输入指定值。
- 如果希望根据Kaiser准则提取主成分,选择“Kaiser准则”。
-点击“确定”关闭提取对话框。
4.设置旋转条件-在主成分分析对话框中,点击“旋转”按钮。
-在旋转对话框中,选择用于旋转主成分的方法。
-如果希望使用方差最大化法进行旋转,选择“方差最大化(方差交换法)”。
-如果希望使用极大似然法进行旋转,选择“极大似然法”。
-如果希望使用斜交旋转进行旋转,选择“斜交旋转”。
-点击“确定”关闭旋转对话框。
5.设置保存选项和结果-在主成分分析对话框中,点击“保存”按钮。
-在保存对话框中,选择是否保存所有结果或仅保存特定结果。
-如果要保存所有结果,选择“所有的主成分”。
-如果要保存仅选择的主成分,选择“仅选择的主成分”并点击“选择”按钮选择要保存的主成分。
SPSS进行主成分分析的步骤(图文) SPSS进行主成分分析的步骤主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)是一种常用的多元统计分析方法,用于降低数据维度并探索数据之间的关系。
SPSS是一个功能强大的统计分析软件,本文将介绍使用SPSS进行主成分分析的步骤,以图文形式进行详细说明。
一、打开SPSS软件并导入数据1. 在SPSS软件中,点击菜单栏的 "File",然后选择 "Open"。
2. 在打开的窗口中,找到并选择你要进行主成分分析的数据文件。
3. 点击 "Open",将数据导入SPSS软件中。
二、准备数据1. 在SPSS软件的数据编辑视图中,确保你要进行主成分分析的变量都已经正确导入。
2. 如果有需要,可以对数据进行预处理(如去除离群值、标准化等),以符合主成分分析的要求。
三、进行主成分分析1. 在SPSS软件的菜单栏中,选择 "Analyze",然后点击 "Dimension Reduction",再选择 "Factor..."。
2. 在弹出的对话框中,将需要进行主成分分析的变量依次移至右侧的框中。
3. 点击 "Extraction" 选项卡,选择主成分提取方法(如常用的主成分法)并设置参数。
4. 点击 "Rotation" 选项卡,选择主成分旋转方法(如常用的方差最大旋转法)并设置参数。
5. 可以点击 "Descriptives" 选项卡,勾选 "Correlation matrix" 和"KMO and Bartlett's test" 以获取更详细的分析结果。
6. 点击 "OK" 开始进行主成分分析。
四、解读主成分分析结果1. SPSS将在输出窗口中显示主成分分析的结果,包括提取的成分个数、特征根、方差贡献率等。
主成分分析SPSS操作步骤以教材第五章习题8的数据为例,演示并说明主成分分析的详细步骤:一.原始数据的输入注意事项:关键注意设置好数据的类型(数值?字符串?等等)以及小数点后保留数字的个数即可。
二.选项操作1. 打开SPSS的“分析"→“降维”→“因子分析”,打开“因子分析"对话框(如下图)2. 把六个变量:食品、衣着、燃料、住房、交通和通讯、娱乐教育文化输入到右边的待分析变量框.3. 设置分析的统计量打开最右上角的“描述”对话框,选中“统计量"里面的“原始分析结果”和“相关矩阵”里面的“系数”。
(选中原始分析结果,SPSS自动把原始数据标准差标准化,但不显示出来;选中系数,会显示相关系数矩阵。
)。
然后点击“继续".打开第二个的“抽取”对话框:“方法”里选取“主成分”;“分析”、“输出"和“抽取”这三项都选中各自的第一个选项即可。
然后点击“继续”。
第三个的“旋转”对话框里,选取默认的也是第一个选项“无”。
第四个“得分”对话框中,选中“保存为变量"的“回归”;以及“显示因子得分系数矩阵”。
第五个“选项"对话框,默认即可.这时点击“确定”,进行主成分分析。
三.分析结果的解读按照SPSS输出结果的先后顺序逐个介绍1.相关系数矩阵:是6个变量两两之间相关系数大小的方阵。
2。
共同度:给出了这次主成分分析从原始变量中提取的信息,可以看出交通和通讯最多,而娱乐教育文化损失率最大。
CommunalitiesInitial Extraction食品 1.000.878衣着 1.000.825燃料1。
000.841住房 1.000.810交通和通讯 1.000。
919娱乐教育文化 1.000.5843.总方差的解释:系统默认方差大于1的为主成分,所以只取前两个,前两个主成分累加占到总方差的80。
939%。
并且第一主成分的方差是3。
568,第二主成分的方差是1.288。
怎样用SPSS进行主成分分析怎样用SPSS进行主成分分析一、基本概念与原理主成分分析(principal component analysis)将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法。
又称主分量分析。
在实际课题中,为了全面分析问题,往往提出很多与此有关的变量(或因素),因为每个变量都在不同程度上反映这个课题的某些信息。
但是,在用统计分析方法研究这个多变量的课题时,变量个数太多就会增加课题的复杂性。
人们自然希望变量个数较少而得到的信息较多。
在很多情形,变量之间是有一定的相关关系的,当两个变量之间有一定相关关系时,可以解释为这两个变量反映此课题的信息有一定的重叠。
主成分分析是对于原先提出的所有变量,建立尽可能少的新变量,使得这些新变量是两两不相关的,而且这些新变量在反映课题的信息方面尽可能保持原有的信息。
主成分分析首先是由K.皮尔森对非随机变量引入的,尔后H.霍特林将此方法推广到随机向量的情形。
信息的大小通常用离差平方和或方差来衡量。
(1)主成分分析的原理及基本思想。
原理:设法将原来变量重新组合成一组新的互相无关的几个综合变量,同时根据实际需要从中可以取出几个较少的总和变量尽可能多地反映原来变量的信息的统计方法叫做主成分分析或称主分量分析,也是数学上处理降维的一种方法。
基本思想:主成分分析是设法将原来众多具有一定相关性(比如P个指标),重新组合成一组新的互相无关的综合指标来代替原来的指标。
通常数学上的处理就是将原来P个指标作线性组合,作为新的综合指标。
最经典的做法就是用F1(选取的第一个线性组合,即第一个综合指标)的方差来表达,即Var(F1)越大,表示F1包含的信息越多。
因此在所有的线性组合中选取的F1应该是方差最大的,故称F1为第一主成分。
如果第一主成分不足以代表原来P个指标的信息,再考虑选取F2即选第二个线性组合,为了有效地反映原来信息,F1已有的信息就不需要再出现再F2中,用数学语言表达就是要求Cov(F1, F2)=0,则称F2为第二主成分,依此类推可以构造出第三、第四,……,第P个主成分。
用SPSS进行详细的主成分分析步骤1.打开SPSS软件,并导入需要进行主成分分析的数据集。
选择“文件”-“打开”-“数据”,然后选择相应的数据文件。
2.在菜单栏上选择“分析”-“数据降维”-“主成分”,然后点击“主成分”。
3. 在主成分分析对话框中,将需要进行主成分分析的变量移动到“自变量”框中。
可以使用Shift键或Ctrl键进行多个变量的选择。
此外,还可以选择“统计量”以及“标准化”选项,根据实际需求进行配置。
4.点击“提取”选项卡,有两种提取方案可供选择:基于特征值和基于方差。
基于特征值的提取方案可根据特定的特征值进行选择,基于方差的提取方案则是根据解释的方差比例进行选择。
在这里,我们选择“基于方差”。
5.在“基于方差”选项中,可以通过观察累积解释方差贡献的曲线,选择合适的主成分数量。
通常选择解释方差贡献超过80%或90%的主成分。
6.点击“提取”按钮,将所选的主成分提取到右侧的框中。
7.在“得分”选项卡中,选择是否计算主成分得分。
得分即将原始变量映射到主成分空间中的值。
如果需要得分,可以选择“格式”以及“保存”选项。
选择“格式”可确定得分的输出格式,选择“保存”可将得分保存在结果中。
8.在“选项”选项卡中,可以选择是否进行标准化,以及其他附加选项。
9.点击“确定”按钮开始运行主成分分析。
SPSS将根据所选择的参数进行计算,并在输出窗口中显示结果。
10.在输出窗口中,可以查看主成分的方差解释比例、累积解释比例、特征向量(各个主成分的系数)等统计信息。
此外,还可以查看每个主成分的得分和载荷。
11.可以根据需要,导出主成分得分、载荷、特征值等结果,以供后续分析使用。
选择“文件”-“另存为”-“数据”或“导出”即可将结果保存为特定格式的文件。
以上就是使用SPSS进行主成分分析的详细步骤。
在进行主成分分析时,应根据研究目的和数据特点选择适当的参数,并结合统计结果进行解释和分析。
SPSS进行主成分分析主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是一种基本的多变量分析方法,是一种对多个连续变量进行缩减的技术。
该方法可将一组相关性较高的变量转化为一组不相关或低度相关的变量,即主成分,并用较少的主成分代表原始变量集合,从而简化了数据。
在SPSS中,进行主成分分析有几个步骤,下面将详细讲解。
步骤一:导入数据首先,要导入需要进行主成分分析的数据。
在SPSS软件中,点击文件(File)-导入(Import)-数据(Data)菜单,选择要导入的数据文件,然后选择适当的文件格式并打开。
步骤二:选择变量导入数据后,需要选择要进行主成分分析的变量。
在SPSS中,可以通过几种不同的方式选择变量。
其中最常用的是从变量视图中选择变量。
在变量视图中,可以看到所有可用的变量和它们的属性。
要选择变量进行主成分分析,只需单击变量视图中的相应名称。
选择完成后,单击左上角的“变量”选项卡,然后单击“从选定变量生成”下拉列表中的“主成分”选项。
步骤三:设置主成分选项在选择生成主成分之后,SPSS将显示选项设置对话框。
这个对话框允许用户输入有关生成主成分的选项信息,例如是否旋转主成分、选定的变量数量、主成分提取方法等。
在这个对话框中,用户也可以选择性地过滤数据、指定变量标签、指定文件名等。
步骤四:生成主成分设置主成分选项后,可以单击“确定”按钮完成生成主成分的进程。
SPSS将根据所选的选项执行主成分分析,并将结果显示在输出区域中。
输出区域将显示主成分的概括、默认图形和标志所需的任何统计信息。
步骤五:解释主成分生成主成分后,需要对结果进行解释。
毕竟,生成的主成分只是代表原始变量的一小部分,因此它所代表的含义可能不明显。
有几种不同的方法可以解释主成分生成的结果,例如特征值分析、成分矩阵、旋转矩阵等。
结论通过SPSS进行主成分分析需要按照以上步骤进行操作。
主成分分析是一种有效的数据处理方法,对数据进行简化和解释非常有用。
:主成分分析SPSS操作方法09实验指导之三主成分分析的SPSS操作方法以例12.1为例进行主成分分析操作。
1.在SPSS的数据编辑窗口(见图1)点击Analysize →Data Reduction →Factor,打开Factor Analysis对话框如图2.图1 主成分分析操作将参与主成分分析的变量依次选入Variables框中。
例12.1中有9个参与主成分分析的变量,故都选入变量框内。
图2 Factor Analysis 对话框2.单击Descriptives 按钮,打开Descriptives对话框如图3所示。
✧Statistics栏,指定输出的统计量。
图3 Descriptives对话框Univariate descriptives 输出每个变量的基本统计描述;(本例选择)Initial solution 输出初始分析结果。
输出主成分变量的相关或协方差矩阵的对角元素。
(本例选择)✧Correlation Matrix栏指定输出考察因子分析条件和方法。
Coefficients相关系数矩阵;(本例选择)Significance levels 相关系数假设检验的P值;Determinant 相关系数矩阵行列式的值;KMO and Bartlett´s test of Sphericity KMO和巴特利检验KMO值等于变量间单相关系数的平方和与单相关系数平方和加上偏相关系数平方和之比, 值越接近1, 意味着变量间的相关性越强,越适合进行主成分分析, KMO值越接近0, 则变量间的相关性越弱. 越不适合进行主成分分析.巴特利检验是关于研究的变量是否适合进行主成分分析的检验. 拒绝原假设意味着适合进行主成分分析. 上表中显然拒绝原假设.(本例选择)Inverse 相关系数矩阵的逆矩阵;Reproduced 再生相关阵(因子分析);Anti-image 反映象相关矩阵。
3.单击Extraction 按钮,打开Extraction对话框选项,见图4。
如何在SPSS数据分析报告中进行主成分分析?关键信息项1、数据准备要求2、主成分分析步骤3、结果解读方法4、报告撰写要点1、数据准备要求11 数据质量检查确保数据的完整性,不存在缺失值。
若有缺失值,需采取适当的方法进行处理,如均值插补、回归插补等。
检查数据的准确性,避免错误的数据录入。
评估数据的分布特征,判断是否符合正态分布。
若不符合,可能需要进行数据转换。
12 变量选择选择具有相关性且能反映研究问题的变量。
避免包含过多无关或冗余的变量,以免增加分析的复杂性。
13 数据标准化对数据进行标准化处理,使不同变量具有相同的量纲和可比性。
2、主成分分析步骤21 打开 SPSS 软件并导入数据启动 SPSS 程序,通过“文件”菜单中的“打开”选项导入准备好的数据文件。
22 选择主成分分析方法在“分析”菜单中,选择“降维”子菜单中的“因子分析”。
23 设置分析参数将需要分析的变量选入“变量”框。
选择提取主成分的方法,如基于特征值大于 1 或指定提取的主成分个数。
24 输出结果选项设置根据需求选择输出相关的统计量和图表,如成分矩阵、碎石图等。
25 执行分析点击“确定”按钮,执行主成分分析。
3、结果解读方法31 成分矩阵解读观察成分矩阵中各变量在主成分上的载荷值,判断变量与主成分的相关性。
载荷值的绝对值越大,表明变量与主成分的相关性越强。
32 特征值和方差贡献率关注特征值,通常选择特征值大于 1 的主成分。
方差贡献率表示主成分解释原始变量变异的比例,累计方差贡献率反映了所选主成分对原始变量信息的综合解释程度。
33 碎石图分析通过碎石图直观判断主成分的重要性和提取的合理性。
34 成分得分计算如有需要,可计算成分得分,用于后续的进一步分析或建模。
4、报告撰写要点41 研究背景和目的阐述简要介绍研究的背景、问题以及进行主成分分析的目的。
42 数据来源和预处理说明描述数据的来源、样本量以及所进行的数据预处理步骤和方法。
以下是对我国30个省市自治区经济发展基本情况的8项指标做主成分分析:一、数据录入图1 数据输入二、数据标准化沿着主菜单的“分析→描述统计→描述”的路径打开描述性选项框(图2),在弹出对话框中把需标准化的变量选进变量框中,并在“将标准化得分另存为变量”的选项前打钩,即可将数据进行标准化,标准化后的数据将显示在数据视图里面。
图2三、选项操作第一步:打开“因子分析”对话框沿着主菜单的“分析→降维→因子分析”的路径打开因子分析选项框(图3)。
图3 因子分析选项框第二步:选项设置。
在原变量框中选中需要进行分析的变量,点击右边的箭头符号,将全部8个变量调入变量栏中(图3)。
⒈ 设置描述选项单击描述按钮,弹出描述对话框,在数据栏中选中单变量描述性选项,则输出结果中将会给出原始数据的抽样均值、方差和样本数目(这一栏结果可供检验参考);选中原始分析结果选项,则会给出主成分载荷的公因子方差(这一栏数据分析时有用)。
在相关矩阵栏中,选中系数选项,则会给出原始变量的相关系数矩阵。
设置完成以后,单击继续按钮完成设置(图4)。
图4 描述选项框⒉ 设置抽取选项。
打开抽取对话框,其中因子提取方法主要有7种,在方法栏中可以看到,系统默认的提取方法是主成分,对此栏不作变动,就是用主成分分析方法。
在抽取栏中,有两种方法可以决定提取主成分(因子)的数目。
一是根据特征根(的数值,系统默认的是1=c λ。
在主成分分析中,主成分得分的方差就是对应的特征根数值。
如果默认1=c λ,则所有方差大于等于1的主成分将被保留,其余舍弃。
主成分计算是利用迭代方法,系统默认的迭代次数是25次。
但是,当数据量较大时,25次迭代是不够的,需要改为50次、100次乃至更多。
对于本例而言,变量较少,25次迭代足够,故无需改动。
设置完成以后,单击继续按钮完成设置(图5)图5 提取对话框⒊设置得分选项。
选中“保存为变量”栏,则分析结果中给出标准化的主成分得分,“方法”选项,采用系统默认的“回归”法,选中“显示因子得分系数矩阵”选项,则在分析结果中给出因子得分系数矩阵及其相关矩阵。
如何用SPSS软件进行主成分分析如何用SPSS软件进行主成分分析一、引言主成分分析(Principal Component Analysis,简称PCA)是一种常用的数据降维技术,用于分析多变量之间的相互关系。
通过将原始变量转化为一组线性无关的新变量,利用这些新变量来解释原始变量的变化,从而降低数据的维度。
SPSS软件是一款广泛应用于社会科学、市场调研、数据分析等领域的统计分析工具,本文将介绍如何使用SPSS软件进行主成分分析。
二、数据准备在进行主成分分析之前,首先需要准备好待分析的数据。
SPSS 软件支持导入多种数据格式,包括Excel、CSV等。
在导入数据后,需要对数据进行清洗和预处理,确保数据的质量和一致性。
如果数据中存在缺失值,可以使用SPSS的数据清洗工具进行处理。
三、进行主成分分析1. 打开SPSS软件,并创建一个新的数据文件。
2. 在菜单栏中选择“分析(Analyze)”,然后选择“数据准备(Data Preparation)”,再选择“主成分分析(Principal Components)”。
3. 在弹出的对话框中,选择要进行主成分分析的变量。
可以通过拖拽变量到“已选择”栏中或使用“添加”按钮来选择变量。
4. 在“变量列表”中,可以对每个变量选择分析方法。
默认为主成分分析(PCA),也可以选择常量法(Constant)、特殊值法(Special Value)等分析方法。
5. 点击“统计”按钮,在弹出的对话框中选择输出的统计量。
可以选择主成分得分、特征根等信息。
6. 点击“提取”按钮,在弹出的对话框中选择提取的因子个数。
可以通过查看特征根的大小来确定提取的因子个数。
7. 点击“旋转”按钮,选择因子旋转的方法。
常用的旋转方法包括方差最大旋转(Varimax)和直角旋转(Orthogonal)等。
8. 点击“选项”按钮,可以进一步设置分析的参数,如缺失值处理、小数位数等。
9. 点击“确定”按钮开始进行主成分分析。
主成分分析操作详细步骤
1、打开SPSS统计软件,点击“文件”—“新建”,出现“数据文件”、“表格”、“报告”、“图形”等四个选项,其中“数据文件”是
一个空的数据文件,可以手动输入数据。
2、点击“数据”—“获取外部数据”—“从文本文件/框架文件/Excel文件中获取数据”,在“文件类型”框中选择要导入的文件类型,
点击“完成”,之后点击“浏览”,可以选择准备好的数据文件,导入到SPSS统计软件中。
3、点击“分析”—“统计分析”—“主成分分析”,出现“主成分
变量”框,可以选择要进行主成分分析的变量,这些变量可以是各种指标,选择完毕后,点击“确定”。
4、在“主成分变量”框下方出现“控制参数”,有四个选项:“去
除非对角线元素”、“解释剩余变量”、“解释变量模式”、“把因子得
分作为自变量”,其中“解释变量模式”用来控制主成分分析的输出,可
以设置要输出哪些统计量,一般设置为对变量进行“全部”的解释。
5、点击“保存”,“控制参数”框下方出现“文件”,可以选择要
将计算结果保存到何处,一般设置为“当前文件夹”即可。
6、点击“确定”,软件执行计算,完成后会出现分析结果的表格。
主成分分析在SPSS中的操作应用
SPSS在调用Factor Analyze过程进行分析时,SPSS会自动对原始数据进行标准化处理,所以在得到计算结果后指的变量都是指经过标准化处理后的变量,但SPSS不会直接给出标准化后的数据,如需要得到标准化数据,则需调用Descriptives过程进行计算。
图表 3 相关系数矩阵
图表 4 方差分解主成分提取分析表
主成分分析在SPSS中的操作应用(3) 图表 5 初始因子载荷矩阵
从图表3可知GDP与工业增加值,第三产业增加值、固定资产投资、基本建设投资、社会消费品零售总额、地方财政收入这几个指标存在着极其显著的关系,与海关出口总额存在着显著关系。
可见许多变量之间直接的相关性比较强,证明他们存在信息上的重叠。
主成分个数提取原则为主成分对应的特征值大于1的前m个主成分。
注:特征值在某种程度上可以被看成是表示主成分影响力度大小的指标,如果特征值小于1,说明该主成分的解释力度还不如直接引入一个原变量的平均解释力度大,因此一般可以用特征值大于1作为纳入标准。
通过图表4(方差分解主成分提取分析)可知,提取2个主成分,即m=2,从图表5(初始因子载荷矩阵)可知GDP、工业增加值、第三产业增加值、固定资产投资、基本建设投资、社会消费品零售总额、海关出口总额、地方财政收入在第一主成分上有较高载荷,说明第一主成分基本反映了这些指标的信息;人均GDP和农业增加值指标在第二主成分上有较高载荷,说明第二主成分基本反映了人均GDP和农业增加值两个指标的信息。
所以提取两个主成分是可以基本反映全部指标的信息,所以决定用两个新变量来代替原来的十个变量。
但这两个新变量的表达还不能从输出窗口中直接得到,因为“Component Matrix”是指初始因子载荷矩阵,每一个载荷量表示主成分与对应变量的相关系数。
用图表5(主成分载荷矩阵)中的数据除以主成分相对应的特征值开平方根便得到两个主成分中每个指标所对应的系数[2]。
将初始因子载荷矩阵中的两列数据输入(可用复制粘贴的方法)到数据编辑窗口(为变量B1、B2),然后利用“TransformàCompute Variable”,在Compute Variable对话框中输入“A1=B1/SQR(7.22)”
[注:第二主成分SQR后的括号中填1.235],即可得到特征向量A1(见图表6)。
同理,可得到特征向量A2。
将得到的特征向量与标准化后的数据相乘,然后就可以得出主成分表达式[注:因本例只是为了说明如何在SPSS进行主成分分析,故在此不对提取的主成分进行命名,有兴趣的读者可自行命名]:
F 1=0.353ZX
1
+0.042ZX
2
-0.041ZX
3
+0.364ZX
4
+0.367ZX
5
+0.366ZX
6
+0.352ZX
7
+0.364ZX
8+0.298ZX
9
+0.355ZX
10
F 2=0.175ZX
1
-0.741ZX
2
+0.609ZX
3
-0.004ZX
4
+0.063ZX
5
-0.061ZX
6
-0.022ZX
7
+0.158ZX
8-0.046ZX
9
-0.115ZX
10
图表 6 Compute Variable对话框
前文提到SPSS会自动对数据进行标准化,但不会直接给出,需要我们自己另外算,我们可以通过AnalyzeàDescriptive Statisticsà Descrip tives对话框来实现:弹出Descriptives对话框后,把X1~X10选入Variables框,在Save standardized values as variables前的方框打上钩,点击“OK”,经标准化的数据会自动填入数据窗口中,并以Z开头命名。
图表 7 Descriptives对话框
主成分分析在SPSS中的操作应用(4)
以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重计算主成分综合模型:
即可得到主成分综合模型:
F=7.22/(7.22+1.225)*F1+1.225/(7.22+1.225)*F2
根据主成分综合模型即可计算综合主成分值,并对其按综合主成分值进行排序,即可对各地区进行综合评价比较,结果见图表8。
图表 8 综合主成分值
对得出的综合主成分(评价)值,我们可用实际结果、经验与原始数据做聚类分析进行检验,对有争议的结果,可用原始数据做判别分析解决争议,具体评价与检验本文不做论述,如读者有兴趣可自行进行检验论述。
四、小结
本文旨在阐述如何利用SPSS软件进行正确的主成分分析,使读者能正确使用SPSS进行主成分分析,以解决实际问题;避免出现读者因子分析与主成分分析混用的情况,并希望今后的相关教科书能够说明清楚主成分分析在SPSS中的操作。